JPH0220843B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトラツククレーンのように、走行装置
上の旋回台に基端を俯仰自在に枢支されたブーム
の俯仰用油圧シリンダの作動回路に関する。

〔従来の技術〕

従来ブーム俯仰用油圧シリンダの負荷常時作用
側シリンダ室と方向切換弁との間の油路にカウン
タバランス弁を挿入して、該負荷常時作用側シリ
ンダ室とカウンタバランス弁との間の油路中に、
パイロツトシリンダで操作される逆止弁と絞り弁
とを並列に接続し、該逆止弁及び絞り弁とカウン
タバランス弁との間の油路中に油圧ホース部分を
設けて、該絞り弁に、大オリフイスをその内部流
路に挿入する常時位置と、油圧ホース部分の破裂
時における該絞り弁前後のパイロツト圧力の差に
より切換えられて内部流路をブロツクする位置と
を設け、且つ逆止弁のパイロツト設定圧力をカウ
ンタバランス弁のパイロツト設定圧力よりも低く
構成した油圧クレーンは特開昭54−156985号公報
に開示されているが、その方向切換弁のカウンタ
バランス弁接続側の出力ポートは、中立位置にお
いてブロツクされる構成を持つている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このため該従来型回路では、逆止弁とカウンタ
バランス弁が開いてブーム俯仰用油圧シリンダを
ブーム下げ方向に収縮している時に、方向切換弁
を急激に中立位置に戻して、カウンタバランス弁
接続側の出力ポートをブロツクすると、油圧回路
に衝撃を生じる。

これを避けるため方向切換弁を、その両出力ポ
ートが中立位置においてタンクに連通する構成に
したとしても、ブーム下げ中に方向切換弁を急激
に中立位置に戻せば、やはり油圧回路に衝撃を生
じる。以下その理由を説明する。

方向切換弁を中立位置からブーム下げ位置に
徐々に切換えた時は、ブーム下げ時の圧油供給側
油路の油圧が徐々に上昇するため、パイロツト設
定圧力の低い逆止弁がパイロツト設定圧力の高い
カウンタバランス弁よりも先に開いて円滑なブー
ム下げを可能とするが、該方向切換弁の切換えが
急激であると、ブーム下げ時の圧油供給側油路の
油圧がカウンタバランス弁のパイロツト設定圧力
以上に急上昇するため、逆止弁よりカウンタバラ
ンス弁の応答性が高い場合は、該カウンタバラン
ス弁が開いた後に逆止弁が開き始めることにな
り、開き始めの該逆止弁と大オリフイスとを通る
流量ではカウンタバランス弁によつてブーム俯仰
用油圧シリンダに充分な背圧を与えることができ
ず、ハンチング現象を生ずる。従つてこれを防い
で、しかも前記油圧ホース部分の破裂時における
逆止弁の迅速な閉鎖を可能とするため、該逆止弁
よりもカウンタバランス弁の応答性を低下させ
て、該カウンタバランス弁の開閉に１〜２秒を要
する構成としている。

このためブーム下げ中に方向切換弁を急激に中
立位置に戻して、ブーム下げ時の圧油供給側油路
の油圧を逆止弁のパイロツト設定圧力以下に急低
下させると、カウンタバランス弁よりも先に応答
性の高い逆止弁が急閉するため、ブームや吊荷の
下降慣性がその重量と同方向に作用するのと相俟
つて油圧回路に衝撃を生じる。このためブーム俯
仰用油圧シリンダの負荷常時作用側シリンダ室の
油圧やピストンロツドの軸方向圧縮歪によつて吊
荷負荷を検出するクレーン安全装置を設けたクレ
ーンでは、第２図のように組まれた高層鉄骨や建
造物Ｄ上と地上との間で荷Ｗを上げ下げするた
め、該建造物上の相隣る柱２５の間に伸縮ブーム
１の先端部を差込まねばならぬ場合や、地下鉄工
事などにおいて地上と穴底との間で荷を上げ下げ
する場合などに、クレーン負荷検出装置に実際の
負荷より過大な負荷が作用して、クレーンの吊荷
重量には余裕があるのに荷役作業を中止せねばな
らなくなるし、クレーンやその油圧装置各部の強
度増大の必要を生じ、近時要望されているトラツ
ククレーン等の軽重量化を妨げることになる。

本発明はこのブーム下げの急停止時における油
圧回路の衝撃を防止することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はブーム俯仰用油圧シリンダ２の負荷常
時作用側シリンダ室２ａと方向切換弁３との間の
油路にカウンタバランス弁６を挿入して、該負荷
常時作用側シリンダ室とカウンタバランス弁との
間の油路中に、パイロツトシリンダ１４で操作さ
れる逆止弁１１と、内部流路に大オリフイス１２
ａが挿入された常時位置を備える絞り弁１２とを
並列に接続し、該逆止弁及び絞り弁とカウンタバ
ランス弁との間の油路中に油圧ホース部分１３ａ
を設けて、該油圧ホース部分の破裂時には前記絞
り弁が、その前後のパイロツト圧力の差によつて
内部流路をブロツク或いは略ブロツクする位置に
切換えられるように構成したトラツククレーン等
の油圧回路において、出力側の両ポートＡ，Ｂが
中立位置においてタンクに連通する方向切換弁３
とカウンタバランス弁６との間の油路中に、該カ
ウンタバランス弁のパイロツト設定圧力より低い
パイロツト設定圧力を持つ互いに逆向きの２個の
一方向弁１５，１６と小オリフイス１７とを並列
に接続して、該両一方向弁１５，１６のカウンタ
バランス弁側ポートを、前記逆止弁開放時におけ
る高圧側パイロツトシリンダ室１４ａに連通連結
し、又該両一方向弁の方向切換弁側ポートを反対
側のパイロツトシリンダ室１４ｂに連通連結し、
且つ方向切換弁よりカウンタバランス弁への流れ
のみを許す一方向弁１５の一次側と二次側の間に
そのパイロツト設定圧力に基づいて生ずる圧力差
によつてパイロツトシリンダ１４を収縮し、又カ
ウンタバランス弁より方向切換弁への流れのみを
許す一方向弁１６の一次側と二次側の間にそのパ
イロツト設定圧力に基づいて生ずる圧力差により
パイロツトシリンダ１４を伸長して逆止弁を開く
ように該パイロツトシリンダを構成し、前記小オ
リフイス１７のオリフイス面積を絞り弁の大オリ
フイス１２ａのオリフイス面積より小さくしたこ
とを特徴とする。

〔作用〕

上記構成によれば、ブーム俯仰用油圧シリンダ
の負荷常時作用側シリンダ室（普通は下側のシリ
ンダ室であるから、以下下部シリンダ室と称す）
２ａを油圧ポンプの吐出口に接続するよう方向切
換弁３をブーム上げ位置に切換えた場合は、該ポ
ンプ吐出圧油が順次一方向弁１５、カウンタバラ
ンス弁付設の逆止弁８、パイロツト操作の逆止弁
１１を開いて下部シリンダ室に供給され、ブーム
俯仰用油圧シリンダ２をブーム上げ方向に伸長さ
せるが、同時に僅少のポンプ吐出圧油が大オリフ
イス１２ａを通ることは勿論である。その際一方
向弁１５のパイロツト設定圧力に基づいて生ずる
その一次側（高圧側）の圧力がパイロツトシリン
ダ室１４ｂに、又該一方向弁の二次側（低圧側）
の圧力がパイロツトシリンダ室１４ａに夫々伝達
されるため、パイロツトシリンダ１４はブームの
上げ始めに収縮する。

従つてブーム上げ中に油圧ホース部分１３ａが
破裂して逆止弁１１の一次側圧力が急低下した時
は、該逆止弁が直ちに閉じ、且つ絞り弁１２はそ
の前後のパイロツト圧力の差により内部流路がブ
ロツク或いは略ブロツクされる位置に切換えられ
て、トラツククレーンやブームの安全な退避を可
能とする。

ブーム俯仰用油圧シリンダの所要伸長後に方向
切換弁を中立位置に戻すと、下部シリンダ室２ａ
の油圧で逆止弁１１，８が閉じ、又一方向弁１５
がその弁閉ばねにより閉じて、該油圧シリンダに
よるブーム上げは停止されるが、ブームや吊荷な
どの上げ方向慣性はその重量により相殺されるた
め、該方向切換弁を急に中立位置に戻しても油圧
回路に衝撃を生ずる恐れはない。ブーム上げが停
止すると、パイロツトシリンダ室１４ｂ内の油圧
は中立位置の方向切換弁３よりタンクに排出さ
れ、又パイロツトシリンダ室１４ａ内の油圧も小
オリフイス１７を経て該方向切換弁よりタンクに
排出される。

又油圧シリンダ２の上部シリンダ室２ｂを油圧
ポンプの吐出口に接続するよう方向切換弁をブー
ム下げ位置に切換えた場合は、先ずカウンタバラ
ンス弁６の一次側圧力がそのパイロツト設定圧力
以上に高くなつて、該弁が開き始めると、下部シ
リンダ室２ａの油圧が、順次大オリフイス１２
ａ、カウンタバランス弁、小オリフイス１７、方
向切換弁を経てタンクに排出され始めるが、該大
小オリフイスのオリフイス面積の差により一方向
弁１６の一次側圧力が直ぐ上昇して、カウンタバ
ランス弁よりもパイロツト設定圧力が低い該一方
向弁を開くから、油はこの一方向弁１６より方向
切換弁を経て排出されることになる。

従つて該一方向弁１６のパイロツト設定圧力に
応じ、その一次側圧力が二次側圧力より高くなつ
て、該両圧力が夫々対応するパイロツトシリンダ
室１４ａ，１４ｂに供給されるため、パイロツト
シリンダが伸長して逆止弁１１を開く。即ち応答
性の低いカウンタバランス弁が開き始めると、直
ぐ応答性の高い逆止弁が開いて、該逆止弁が主流
路となり、カウンタバランス弁で下部シリンダ室
２ａに背圧を与えながらブームを円滑に下げるか
ら、方向切換弁を急激にブーム下げ位置に切換え
ても一向差支えはない。

このブーム下げ中に方向切換弁を中立位置に戻
すと、パイロツト圧力の供給を絶たれたカウンタ
バランス弁６は直ちに閉じ始めるが、該カウンタ
バランス弁が略閉じ終つて、その流量が小オリフ
イス１７だけで排出可能になると、一方向弁１６
がその弁閉ばねにより閉じて、パイロツトシリン
ダ１４は、下部シリンダ室２ａの油圧による逆止
弁１１の閉鎖力やその弁閉ばねの弾力で収縮させ
られ、パイロツトシリンダ室１４ａの油を小オリ
フイス１７より排出しながら該逆止弁が閉じる。
即ち応答性の低いカウンタバランス弁が略閉じた
後に応答性の高い逆止弁が閉じるから、方向切換
弁を急激に中立位置に戻して、ブームや吊荷の下
降慣性とその自重が同時にブーム俯仰用油圧シリ
ンダに作用しても、油圧回路に衝撃を生じない。

又油圧シリンダ２の収縮後直ちに方向切換弁を
伸長側に切換えても、該油圧シリンダの伸長初期
にパイロツトシリンダ１４が前述のように収縮さ
せられるから、油圧シリンダの伸縮を迅速に反覆
して切換えても一向差支えない。

ブーム下げ中に油圧ホース部分１３ａが破裂し
た時は、絞り弁１２がその前後のパイロツト圧力
の差によつて前述のようにブロツク或いは略ブロ
ツクされるから、方向切換弁を中立位置に戻すこ
とにより、逆止弁１１を閉じさせて、トラツクク
レーンやブームの安全な退避を可能とする。その
際下部シリンダ室２ａの油圧による逆止弁１１の
閉鎖力は、油圧ホースの破裂による該逆止弁の一
次側圧力の急低下により著しく増大するため、該
逆止弁の閉鎖速度はそれだけ増大することにな
る。

〔実施例〕

以下ブーム俯仰用油圧シリンダを２個設けた本
発明の一実施例について説明する。１はトラツク
クレーン２６の旋回台２７に基端を俯仰自在に枢
架された伸縮ブーム、２，２は該ブーム１と旋回
台２７との間に取付けた両側のブーム俯仰用油圧
シリンダ、３は該両油圧シリンダを制御するプレ
ツシヤポートブロツク型（オープンセンタ型でも
よい）の方向切換弁、４は該方向切換弁３に圧油
を供給する油圧ポンプ、５はタンク、６は油圧シ
リンダ２，２と方向切換弁３の間の負荷常時作用
側の共通油路７中に挿入したカウンタバランス
弁、８は該カウンタバランス弁６に並列的に組込
まれた逆止弁を示し、該カウンタバランス弁６へ
のパイロツト油路９は反対側の共通油路１０に接
続されている。

各油圧シリンダ２に夫々一体に取付けたパイロ
ツト操作の逆止弁１１と絞り弁１２は、該各油圧
シリンダとカウンタバランス弁６の間の単独油路
１３中に夫々並列に挿入され、該逆止弁１１は
夫々パイロツトシリンダ１４と弱い弁閉ばねを備
える。

絞り弁１２は、その内部流路に大オリフイス１
２ａを挿入する常時位置イと、該大オリフイス側
の油路をブロツク１２ｃして小オリフイス１２ｂ
だけを内部流路に挿入する切換位置ロとを備え、
油圧ホース部分１３ａの破裂時にその前後パイロ
ツト油路２３，２４に生ずる圧力差によつて切換
位置に切換えられる差圧制御弁であつて、旋回台
２７の旋回運動や吊荷Ｗの横揺れ等によつて両側
の油圧シリンダ２の下部シリンダ室の油圧に差を
生じて、一方の絞り弁１２がロ位置に切換えられ
たとしても、該絞り弁の小オリフイス１２ｂが両
側の下部シリンダ室２ａ，２ａ間を連通して、該
両シリンダ室間の圧力バランスを略維持するよう
にしている。

この絞り弁は、大オリフイスを一端に備えるス
プールの他端外周部に、該スプールの切換位置に
おいて大オリフイス側流路を閉じる弁を一体に設
け、該絞り弁の一次側と二次側を常時連通する小
オリフイス（小孔）を該スプールに穿設したもの
とすることができるが、このようなことは前記従
来技術の公報記載の絞り弁の構成より容易に実施
できるところである。大オリフイス１２ａは油圧
ホース破裂時におけるその通過流量が、ブームの
自重倒伏に少くも数分かゝる一定流量に達した時
切換位置ロに切換えられるようにオリフイス面積
を定め、又小オリフイス１２ｂは両側油圧シリン
ダの負荷常時作用側シリンダ室２ａ，２ａ間の圧
力バランスを保持し得る範囲内で可及的に小さく
するのがよい。

１５，１６は方向切換弁３とカウンタバランス
弁６の間の共通油路７中に並列に挿入した互いに
逆向きの一方向弁（逆止弁）で、カウンタバラン
ス弁６の方への油の流通のみを許す一方向弁１５
のポペツトには小孔を穿設して、該一方向弁と並
列に接続される小オリフイス１７を設ける。方向
切換弁３の方への油の流通のみを許す一方向弁１
６のパイロツト設定圧力はカウンタバランス弁６
のパイロツト設定圧力より低く、又一方向弁１５
のパイロツト設定圧力は一方向弁１６のパイロツ
ト設定圧力より著しく低い。尚図示の一方向弁１
６は逆止弁としているが、一方向性リリーフ弁と
することもできる。

一方向弁１５，１６のカウンタバランス弁側ポ
ートはパイロツト油路１８を介してパイロツトシ
リンダ１４の逆止弁１１開放時における高圧側パ
イロツトシリンダ室１４ａに連通連結され、又該
一方向弁の方向切換弁側ポートはパイロツト油路
１９を介してパイロツトシリンダ１４の反対側パ
イロツトシリンダ室１４ｂに連通連結される。

図中２０は油圧ポンプ４の吐出口に連結された
リリーフ弁、２１は共通油路１０と各油圧シリン
ダ２の間の単独油路、１８ａ，１９ａ，２１ａは
夫々対応油路１８，１９，２１中の油圧ホース部
分を示す。

この実施例の場合は、常時負荷を受けている両
側油圧シリンダ２，２の下部シリンダ室同志が常
に両側の大オリフイス１２ａ或いは一方の大オリ
フイスと他方の小オリフイス１２ｂとで互いに連
通するから、該両下部シリンダ室間の圧力バラン
スは常に維持され、一方の油圧シリンダ２に偏荷
重が作用する恐れはない。従つて何れの油圧シリ
ンダにクレーン負荷検出装置を取付けてもよい。

又大オリフイスの流量のみによるブームの自重
倒伏に少くも数分（ブームの最大長さにおいて数
分）の時間を要するように、該オリフイス面積を
設定したのは、油圧ホース部分１３ａの損傷が小
さくて、その油漏れによつても絞り弁１２が常時
位置イに維持された場合における伸縮ブーム或い
はトラツククレーンの安全な退避を可能とするた
めである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、方向切換弁とカウンタバラン
ス弁との間に、該カウンタバランス弁よりもパイ
ロツト設定圧力の低い互いに逆向きの２個の一方
向弁と小オリフイスとを並列に接続し、該各一方
向弁の前後に生ずる圧力差を利用してパイロツト
シリンダを制御することにより、ブーム下げの停
止時に応答性の低いカウンタバランス弁が略閉じ
た後に応答性の高い逆止弁が閉じるようにしたか
ら、ブーム下げの急停止時に油圧回路に何等衝撃
を生ずる恐れがなく、従つてクレーンの吊荷重量
には余裕があるのに、クレーン安全装置が作動し
て荷役作業を中止せねばならなくなつたり、クレ
ーン各部の強度を従来のように増大したりする必
要がなくなり、ブーム俯仰用油圧シリンダの伸縮
速度の向上も可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の油圧回路図、第２図は
荷役作業の一例を示す側面図である。 １……伸縮ブーム、４……油圧ポンプ、２６…
…トラツククレーン、２７……旋回台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブーム俯仰用油圧シリンダ２の負荷常時作用
   側シリンダ室２ａと方向切換弁３との間の油路に
   カウンタバランス弁６を挿入して、該負荷常時作
   用側シリンダ室とカウンタバランス弁との間の油
   路中に、パイロツトシリンダ１４で操作される逆
   止弁１１と、内部流路に大オリフイス１２ａが挿
   入された常時位置を備える絞り弁１２とを並列に
   接続し、該逆止弁及び絞り弁とカウンタバランス
   弁との間の油路中に油圧ホース部分１３ａを設け
   て、該油圧ホース部分の破裂時には前記絞り弁
   が、その前後のパイロツト圧力の差によつて内部
   流路をブロツク或いは略ブロツクする位置に切換
   えられるように構成したトラツククレーン等の油
   圧回路において、出力側の両ポートＡ，Ｂが中立
   位置においてタンクに連通する方向切換弁３とカ
   ウンタバランス弁６との間の油路中に、該カウン
   タバランス弁のパイロツト設定圧力より低いパイ
   ロツト設定圧力を持つ互いに逆向きの２個の一方
   向弁１５，１６と小オリフイス１７とを並列に接
   続して、該両一方向弁１５，１６のカウンタバラ
   ンス弁側ポートを、前記逆止弁開放時における高
   圧側パイロツトシリンダ室１４ａに連通連結し、
   又該両一方向弁の方向切換弁側ポートを反対側の
   パイロツトシリンダ室１４ｂに連通連結し、且つ
   方向切換弁よりカウンタバランス弁への流れのみ
   を許す一方向弁１５の一次側と二次側の間にその
   パイロツト設定圧力に基づいて生ずる圧力差によ
   つてパイロツトシリンダ１４を収縮し、又カウン
   タバランス弁より方向切換弁への流れのみを許す
   一方向弁１６の一次側と二次側の間にそのパイロ
   ツト設定圧力に基づいて生ずる圧力差によりパイ
   ロツトシリンダ１４を伸長して逆止弁を開くよう
   に該パイロツトシリンダを構成し、前記小オリフ
   イス１７のオリフイス面積を絞り弁の大オリフイ
   ス１２ａのオリフイス面積より小さくしたことを
   特徴とするブーム俯仰用油圧シリンダ作動回路の
   衝撃防止装置。 ２ 大オリフイス１２ａの流量のみによるブーム
   の自重倒伏に少くも数分の時間を要するように、
   該大オリフイスのオリフイス面積を設定した特許
   請求の範囲第１項記載のブーム俯仰用油圧シリン
   ダ作動回路の衝撃防止装置。