JPH046823B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、トラツククレーン、油圧シヨベル
などのブームを起伏する建設機械のブーム起伏装
置に関する。

例えば、トラツククレーンや油圧シヨベルのな
かには、そのブームの両側に一対の複動形起伏シ
リンダを連結し、これら起伏シリンダの伸縮によ
つてブームの起伏動をなすようにしたものがあ
る。すなわち、一対の起伏シリンダは、その第１
圧力室に油圧ポンプからの圧油が供給された際、
共に伸張してブームの起立作動をなすとともに、
逆にその第２圧力室に油圧ポンプからの圧油が供
給された際には共に収縮してブームの倒伏作動を
なすようになつている。

ところで、このような一対の起伏シリンダでも
つて起伏されるブームにおいては、ブームの起伏
を一定の起伏角で停止して保持する場合、両起伏
シリンダの保持力を均一にしてブームの捩れを防
止する必要がある。このため、従来においては両
起伏シリンダの第１圧力室を連通管路を介して相
互に連通させ、これにより各第１圧力室の油圧を
均一にして上記保持力の均一化を図るようにした
ものがある。しかしながら、このものには上記連
通管路に万一破断などの事故が生じると、両起伏
シリンダによるブームの保持が不能となる虞れが
ある。このため、各第１圧力室に近接した連通管
路の両端部位に、通常はこの連通管路を絞る開位
置に所定の付勢力で位置付けられるとともに、連
通管路内におけるその前後の差圧がこの連通管路
の破断などの場合のように上記付勢力よりも大と
なつた場合には連通管路を閉塞する位置に切換え
られる絞り開閉弁をそれぞれ設けたものが知られ
ている。したがつて、このような絞り開閉弁を連
通管路に備えておけば、これら絞り開閉弁間の連
通管路に破断事故による油漏れが生じ、この油漏
れによつて各絞り開閉弁前後の連通管路内に大き
な差圧が発生すると、この差圧でもつて各絞り開
閉弁を閉じることができ、これによりブームの保
持が可能となるものである。このようなことか
ら、上記絞り開閉弁においてはその前後の連通管
路内の圧力に破断事故などによつて大きな差圧が
発生すると、直ちに閉作動を行うような応答性の
優れたものが用いられている。

しかしながら、このような応答性に優れた絞り
開閉弁を用いる場合、連通管路の破断位置によつ
てはその閉作動タイミングに若干のずれが生じる
ことから、前記各第１圧力室の圧力を均一にした
状態のまま連通管路を閉塞することは困難であ
る。このため、各絞り開閉弁の閉作動後において
は、各起伏シリンダのブームの保持力が不均一と
なつて、ブームに捩れを生起させる不具合があ
る。

この発明はこのような事情にもとづいてなされ
たもので、その目的とするところは、上記連通管
路に破断事故が生じた場合でも、各起伏シリンダ
におけるブームの保持力を均一にすることのでき
る建設機械のブーム起伏装置を提供することにあ
る。

すなわちこの発明は、各起伏シリンダの第１圧
力室に近接した連通管路の両端部に通常は絞り開
位置に付勢されるとともに、その前後の差圧が所
定値以上となつた場合には閉塞位置に切換えられ
る第１絞り開閉弁をそれぞれ設け、各第１絞り開
閉弁と連通管路とをそれぞれ結び各第１絞り開閉
弁が閉塞位置に切換る際にはその第１絞り開閉弁
から連通管路にドレーンを逃がすドレーン逃がし
管路を設け、これらドレーン逃がし管路に通常は
このドレーン逃がし管路を絞る開位置に付勢され
るとともに、その前後の差圧が所定値以上となつ
た場合には閉塞位置に切換る第２絞り開閉弁をそ
れぞれ設けたことを特徴とするものである。

以下この発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図は、例えばトラツククレーン、油圧シヨ
ベルなどのブームの起伏をなす油圧回路を示した
もので、図中１０は油圧ポンプである。この油圧
ポンプ１０は油圧タンク１１内の油を吸い上げ、
４ポート３位置の方向切換弁１２を介してブーム
の複動形起伏シリンダ１３，１３に圧油を供給す
るようになつている。すなわち、方向切換弁１２
の出力ポートの１つは第１主油圧管１４に接続さ
れているとともに、この第１主油圧管１４は第１
分岐管１５，１５を介して起伏シリンダ１３，１
３の第１圧力室１６，１６に接続されている。一
方、方向切換弁１２の他の出力ポートは第２主油
圧管１７に接続されているとともに、この第２主
油圧管１７は第２分岐管１８，１８を介して起伏
シリンダ１３，１３の第２圧力室１９，１９に接
続されている。なお、２０は油圧ポンプ１０から
送出される圧油の圧力を一定に保つリリーフ弁で
あり、２１は圧油の戻り管である。

第１主油圧管１４には方向切換弁１２に近い側
からダブルチユツク弁２２及びカウンタバランス
弁２３がそれぞれ介装されている。カウンタバラ
ンス弁２３はそのパイロツト圧を第２主油圧管１
７からパイロツト管２４を介して導いている。

各第１分岐管１５，１５にはそれぞれ油圧保持
弁２５，２５が介装されている。これら油圧保持
弁２５，２５は第１分岐管１５，１５にそれぞれ
直接介装された逆止弁部２６と、これら逆止弁部
２６のチエツクプランジヤを開閉する復動形のシ
リンダ部２７から構成されている。これらシリン
ダ部２７，２７の作動は収縮側パイロツト管２８
及び伸張側パイロツト管２９を介して導かれるパ
イロツト圧によりなされるようになつている。

すなわち、収縮側パイロツト管２８は上記ダブ
ルチエツク弁２２と方向切換弁１２との間の第１
主油圧管１４に接続されており、一方伸張側パイ
ロツト管２９は、カウンタバランス弁２３とダブ
ルチエツク弁２２との間の第１主油圧管１４と第
２主油圧管１７とを結ぶ管路３０中のシヤトル弁
３１に接続されている。したがつて、各シリンダ
部２７，２７には第１及び第２主油圧管１４，１
７のいずれかの油圧がパイロツト圧として導かれ
ることになる。

また、各第１分岐管１５，１５にはそれぞれ前
記油圧保持弁２５，２５をバイパスするバイパス
管３２，３２が接続されている。したがつて、こ
の一実施例の場合、起伏シリンダ１３，１３の各
第１圧力室１６，１６は第１分岐管１５，１５及
びバイパス管３２，３２を連通管路として相互に
連通可能となつている。バイパス管３２，３２に
はそれぞれ第１絞り開閉弁３３，３３が介装され
ている。各第１絞り開閉弁３３はバイパス管３２
を絞る絞り開位置Ｘとそのバイパス管３２を閉塞
する閉塞位置Ｙの２位置からなる弁であつて、通
常各第１絞り開閉弁３３はばね３３ａによる第１
付勢力でもつて上記絞り開位置Ｘに付勢され位置
付けられている。なお、第１図において、第１絞
り開閉弁３３，３３は単に２位置に切換る弁で示
されているが、上記絞り開位置Ｘでの絞り量が
徐々に大きくなつて閉塞位置Ｙに達する弁であつ
てもよい。また、各第１絞り開閉弁３３とその起
伏シリンダ１３の第１圧力室１６との間のバイパ
ス管３２には第１差圧パイロツト管３４がそれぞ
れ接続されており、この第１差圧パイロツト管３
４を介して導かれる各第１絞り開閉弁３３前後に
おけるバイパス管３２内の差圧は各第１絞り開閉
弁３３を第１付勢力に抗して閉塞位置Ｙに切換え
る方向に作用するようになつている。すなわち、
この一実施例の場合、通常の状態ではバイパス管
３２，３２は第１絞り開閉弁３３，３３が各絞り
開位置Ｘに位置付けられていることにより相互に
連通した状態にあることから、各第１絞り開閉弁
２３前後のバイパス管３２内の圧力差つまり差圧
は第１付勢力よりも小さく、したがつて各第１絞
り開閉弁３３は絞り開位置Ｘに維持されることに
なる。しかし、各第１絞り開閉弁３３，３３間を
結ぶ連通管路としてのバイパス管３２，３２もし
くは第１分岐管１５，１５の一部が破断して油漏
れが生じると、各第１絞り開閉弁３３前後におけ
る上記差圧は第１付勢力よりも大となり、この差
圧によつて各第１絞り開閉弁３３は閉塞位置Ｙに
切換えられるようになつている。

また、各第１絞り開閉弁３３，３３とバイパス
管３２，３２とはドレーン逃がし管路３５，３５
を介して相互に接続されており、各第１絞り開閉
弁３３，３３がその閉塞位置Ｙに切換る際にはそ
のドレーンを上記各ドレーン逃がし管路３５，３
５を介してバイパス管３２，３２に逃がすことが
できるようになつている。そして、このようなド
レーン逃がし管路３５，３５には第２絞り開閉弁
３６，３６がそれぞれ介装されている。これら各
第２絞り開閉弁３６，３６は、通常は、ばね３６
ａによる第２付勢力でもつてドレーン逃がし管路
３５，３５を絞る絞り開位置Ｘに付勢されている
とともに、その前後の差圧が第２付勢力よりも大
となつた場合には閉塞位置Ｙに切換るように設定
されている。なお、第２絞り開閉弁３６，３６に
おいても、第１絞り開閉弁３３，３３と同様に、
単に２位置に切換る弁で示されているが、絞り開
位置Ｘでの絞り量が徐々に大きくなつて閉塞位置
Ｙに達する弁であつてもよい。さらに、第１図に
おいて、３７，３７は第２絞り開閉弁３６，３６
の第２差圧パイロツト管を示す。

ところで、この一実施例の場合、第１図中一点
鎖線で囲まれた部位３８は第２図に示すような１
つのホールデイングバルブとして構成されてお
り、以下にこのホールデイングバルブの具体的構
造を簡単に説明する。

第２図中４０はそのハウジングであつて、この
ハウジング４０にはポートＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄがそれ
ぞれ設けられており、これらポートＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄは第１図中に図示した油圧回路中の同符号の位
置に対応するものである。すなわち、第２図中４
１は油圧保持弁２５における逆止弁部２６のチエ
ツクプランジヤであつて、このチエツクプランジ
ヤ４１はポートＡ，Ｂ間を結ぶ内部通路４２の途
中に形成した弁孔４３を閉塞可能となつている。
なお４４は弁孔４３を閉塞する方向にチエツクプ
ランジヤ４１を付勢する弁ばねである。また、４
５は油圧保持弁２５におけるシリンダ部２７のピ
ストンであつて、このピストン４５のロツド４６
はチエツクプランジヤ４１に向つて同軸的に延び
ている。さらに、前記バイパス管３２は第２図中
孔４７、ハウジング４０とチエツクプランジヤ４
１との間の空間４８、チエツクプランジヤ４１内
に摺動自在に嵌挿したスプール４９内の通路５０
及びチエツクプランジヤ４１内の内部通路４２に
連通する通路５１により構成されており、この通
路５１の途中に第１絞り開閉弁３３の絞り５２が
形成されている。また、この実施例の場合、上記
通路５１におけるスプール４９内の通路５０と連
通する開口部位５３は、スプール４９の摺動方向
に所定の長さを有して長く開口されている。した
がつて第２図に示されるように通路５０と５１と
が互いに連通状態にある場合には第１絞り開閉弁
３３は絞り開位置Ｘにあり、スプール４９が第２
図中左方向に移動して通路５０，５１間の連通が
遮断された場合には、第１絞り開閉弁３３は閉塞
位置Ｙに移行する。

一方、前記ドレーン逃がし管路３５は第２図の
場合、チエツクプランジヤ４１のヘツド５４に形
成した孔５５、チエツクプランジヤ４１内に収容
したホルダ５６とチエツクプランジヤ４１との間
の空間５７、ホルダ５６に形成した孔５８、ホル
ダ５６内の空間５９、ホルダ５６に摺動自在に嵌
合したプランジヤ６０内の通路６１及び前記スプ
ール４９とホルダ５６との間の空間６２により構
成されている。この実施例の場合、上記通路６１
の途中に第２絞り開閉弁３６の絞り６３が設けら
れている。したがつて、第２図に示されるように
ホルダ５６の孔５８がホルダ５６内の空間５９と
連通状態にある場合には第２絞り開閉弁３６はそ
の絞り開位置Ｘにあり、プランジヤ６０が第２図
中左方向に移動して上記孔５８と空間５９との間
の連通が遮断された場合には、第２絞り開閉弁３
６はその閉塞位置Ｙに移行する。

次に、このような構成による一実施例の作用を
第１図にもとづいて説明する。

まず、ブームの起立動を行なう場合には、方向
切換弁１２を介して油圧ポンプ１０からの圧油を
第１主油圧管１４に供給する。この場合、この第
１主油圧管１４からダブルチエツク弁２２、カウ
ンタバランス弁２３、油圧保持弁２５，２５及び
第１分岐管１５，１５を介して起伏シリンダ１
３，１３の各第１圧力室１６，１６に圧油が供給
され、これにより起伏シリンダ１３，１３はとも
に伸張されてブームの起立動をなすことができ
る。また、起伏シリンダ１３，１３の伸張に伴
い、これら起伏シリンダ１３，１３の各第２圧力
室１９からは第２分岐管１８，１８、第２主油圧
管１７、方向切換弁１２及び戻り管２１を介して
油圧タンク１１に油が戻される。なお、この場
合、第１主油圧管１４の油圧が収縮側パイロツト
管２８を介し油圧保持弁２５の各シリンダ部２７
にパイロツト圧として導かれることから、各シリ
ンダ部２７は収縮した状態にあり、したがつて油
圧保持弁２５の各逆止弁部２６は起伏シリンダ１
３，１３の各第１圧力室１６に向う圧油の流れの
みを許容している。つまり、第２図で考えれば、
ポートＡから流入した圧油はその圧力により弁ば
ね４４に抗してチエツクプランジヤ４１を第２図
中右方向に移動させて弁孔４３を開き、これによ
り上記圧油はこの弁孔４３を介してポートＢから
流出される。なお、各シリンダ部２７からの戻り
油は伸張側パイロツト管２９、シヤトル弁３１、
管路３０、第２主油圧管１７、方向切換弁１２及
び戻り管２１を介して油圧タンク１１に戻され
る。

次に、ブームの倒伏動を行なう場合には、逆に
方向切換弁１２を介して油圧ポンプ１０からの圧
油が第２主油圧管１７に供給される。これより、
この第２主油圧管１７から第２分岐管１８，１８
を介して起伏シリンダ１３，１３の各第２圧力室
１９に圧油が供給される。したがつて、起伏シリ
ンダ１３，１３はともに収縮されてブームの倒伏
動をなすことができる。この場合、第２主油圧管
１７への圧油の供給と同時に、この第２主油圧管
１７の圧油はパイロツト圧として管路３０、シヤ
トル弁３１及び伸張側パイロツト管２９を介して
各油圧保持弁２５の各シリンダ部２７に導かれ、
各シリンダ部２７を伸張してその逆止弁部２６を
強制的に開く。これを第２図でみれば、ポートＣ
から流入した圧油によつてピストン４５が図中右
方向に移動され、これによつてピストン４５のロ
ツド４６がチエツクプランジヤ４１と当接してこ
のチエツクプランジヤ４１を弁孔４３から離座さ
せることになる。なお、この場合各シリンダ部２
７からの戻り油は収縮側パイロツト管２８を介し
て第１主油圧管１４に戻される。

また、第２主油圧管１７の圧油はパイロツト圧
としてパイロツト管２４を介してカウンタバラン
ス弁２３に導かれ、このカウンタバランス弁２３
を開く。なお、このカウンタバランス弁２３は前
記各油圧保持弁２５の逆止弁部２６が強制的に開
かれた後に、その開作動がなされるものである。
したがつて、起伏シリンダ１３，１３がともに収
縮される場合、起伏シリンダ１３，１３の第１圧
力室１６，１６からの戻り油は、第１分岐管１
５，１５、油圧保持弁２５，２５、カウンタバラ
ンス弁２３、ダブルチエツク弁２２を介して第１
主油圧管１４に戻り、この第１主油圧管１４から
方向切換弁１２及び戻り管２１を介して油圧タン
ク１１に戻される。なおこの場合、ダブルチエツ
ク弁２２は内部の絞りによつてその前後に差圧を
発生させることになるが、この差圧はシヤトル弁
３１、伸張側パイロツト管２９を介して各油圧保
持弁２５の各シリンダ部２７に導かれている。

また、起伏シリンダ１３，１３の伸張時から方
向切換弁１２を中立の位置にして起伏シリンダ１
３，１３の作動を停止した場合には、起伏シリン
ダ１３，１３の各第１圧力室１６の圧力は油圧保
持弁２５，２５及びカウンタバランス弁２３によ
り保持されるとともに、各第１圧力室１６の圧力
は各第１絞り開閉弁３３，３３の絞り開位置Ｘを
介して相互に連通状態にあることから、均一に調
整される。さらに、起伏シリンダ１３，１３の収
縮時から方向切換弁１２を中立の位置にして起伏
シリンダ１３，１３の作動を停止した場合には、
第２主油圧管１７から油圧保持弁２５，２５の各
シリンダ部２７に導かれるパイロツト圧はなくな
るが、しかし上述したようにダブルチエツク弁２
２前後においてはその絞りによつて第１主油圧管
１４内に差圧が発生されていることから、この差
圧がパイロツト圧として管路３０、シヤトル弁３
１及び伸張側パイロツト管２９を介して油圧保持
弁２５，２５の各シリンダ部２７に導かれ、これ
ら油圧保持弁２５，２５を開いたままに保持す
る。つまり、油圧保持弁２５，２５が閉じられる
のは第２主油圧管１７からのパイロツト圧がなく
なつてカウンタバランス弁２３が閉じ、これによ
りダブルチエツク弁２２を流れる油がなくなつた
後である。なお、この後、起伏シリンダ１３，１
３の各第１圧力室１６の圧力は油圧保持弁２５，
２５及びカウンタバランス弁２３によつて保持さ
れるとともに、各第１絞り開閉弁３３，３３がそ
れぞれ絞り開位置Ｘにあることから、相互に均一
にバランスされることはもちろんである。

次に上述したような通常の作動状態から非常事
態例えば油圧保持弁２５，２５とカウンタバラン
ス弁２３との間の管路に破断が生じた場合には、
破断個所からの油漏れによつて各第１絞り開閉弁
３３前後のバイパス管３２，３２内に大きな差圧
が発生する。したがつて、これら第１絞り開閉弁
３３，３３は通常の絞り開位置Ｘから閉塞位置Ｙ
に直ちに切換ろうとするが、この場合、各第１絞
り開閉弁３３からドレーン逃がし管路３５を介し
て各バイパス管３２に逃がされるドレーンの流量
は第２絞り開閉弁３６が絞り開位置Ｘにあるため
に絞られることになる。よつて、各第２絞り開閉
弁３６の前後に生じる差圧が各第１絞り開閉弁３
３閉作動に抗する背圧として各第１絞り開閉弁３
３に作用することから、各第１絞り開閉弁３３が
絞り開位置Ｘから閉塞位置Ｙに切換るその閉作動
のタイミングは遅れることになる。したがつて、
各第１絞り開閉弁３３の閉作動の遅れ時間の間に
起伏シリンダ１３，１３の各第１圧力室１６の圧
力を均一にし、この後各第１絞り開閉弁３３を閉
じて上記各第１圧力室１６の圧力を保持すること
ができる。この結果、管路の破断といつた非常事
態にあつても起伏シリンダ１３，１３によるブー
ムの保持力を均等にしてブームに捩れなどを生起
させることなく、このブームを確実に保持するこ
とができる。

なお、この場合、第２図についてみれば、各第
１絞り開閉弁３３から各バイパス管３２に逃がさ
れるドレーンは前記空間６２から通路６１、絞り
６３、空間５９、孔５８、空間５７及び孔５５を
介して流れる油に相当し、一方スプール４９の孔
５０と通路５１との連通が断たれることにより、
各第１絞り開閉弁３３はその閉塞位置Ｙに切換る
ことになる。

また、この実施例の場合、第２図から明らかな
ようにスプール４９の孔５０と連通する通路５１
の開口部位５３はスプール４９の摺動方向に沿つ
て長く形成されているので、例えばブームの旋回
時などのように、一方の起伏シリンダ１３に大き
な負荷が加わつて各第１圧力室１６に圧力差が生
じ、これにより多少各第１絞り開閉弁３３を流れ
る油の流量が多い場合でも、各第１絞り開閉弁３
３が誤作動して閉塞位置Ｙに切換わることはな
い。したがつて、各第１絞り開閉弁３３の作動に
対する信頼性を高めることができる。

そして、この実施例の場合、油圧保持弁２５、
第１及び第２絞り開閉弁３３，３６が１個のホー
ルデイングバルブに組み込まれた構造となつてい
るので、油圧配管に対する組付けが容易となり、
しかも配管の破断事故を防止する上においても好
適したものとなる。

以上詳述した如くこの発明は、第１絞り開閉弁
とは別にこの第１絞り開閉弁の閉作動タイミング
を遅らせる第２絞り開閉弁を設けたので、連通管
路に万一破断事故が生じた場合でも、各起伏シリ
ンダの第１圧力室の圧力を均一にしてブームの保
持をなすことができる。また、第２絞り開閉弁は
最終的には閉塞されるものであるから、ブームの
保持が確実となり、信頼性に優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は全
体の油圧回路図、第２図はホールデイングバルブ
の断面図である。 １３……起伏シリンダ、１６……第１圧力室、
１９……第２圧力室、３２……バイパス管（連通
管路）、３３……第１絞り開閉弁、３５……ドレ
ーン逃がし管路、３６……第２絞り開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 建設機械のブームに一対の複動形起伏シリン
   ダを連結し、各起伏シリンダの第１圧力室に圧油
   を供給することにより、両起伏シリンダをともに
   伸張させてブームの起立作動をなし、各起伏シリ
   ンダの第２圧力室に圧油を供給することにより、
   両起伏シリンダをともに収縮させてブームの倒伏
   作動をなすようにした建設機械のブーム起伏装置
   において、上記各第１圧力室を相互に連通可能な
   連通管路を設け、この連通管路の各第１圧力室に
   近接した両端部に、通常は連通管路を絞る開位置
   に付勢され各第１圧力室を相互に連通状態に維持
   するとともに、連通管路内におけるその前後の差
   圧が所定値以上となつた場合には連通管路を閉塞
   する位置に切換えられる第１絞り開閉弁をそれぞ
   れ設け、各第１絞り開閉弁と連通管路とをそれぞ
   れ結び各第１絞り開閉弁が閉塞位置に切換る際に
   はその第１絞り開閉弁から連通管路にドレーンを
   逃がすドレーン逃がし管路を設け、これらドレー
   ン逃がし管路に通常は各ドレーン逃がし管路を絞
   る開位置に付勢されるとともに、各ドレーン逃が
   し管路内におけるその前後の差圧が所定値よりも
   大となつた場合には各ドレーン逃がし管路を閉塞
   する位置に切換えられる第２絞り開閉弁をそれぞ
   れ設けたことを特徴とする建設機械のブーム起伏
   装置。