JP2015068496A - 圧抜き機構付き負荷保持弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧アクチュエータの圧抜き作業を容易に行うことができ、負荷保持弁装置全体をコンパクトに形成することができるようにする。【解決手段】 負荷保持弁装置１７の切換弁２２を、負荷保持位置（ａ）と負荷保持解除位置（ｂ）とに加えて、油圧シリンダ９の圧抜きを行うための圧抜き位置（ｃ）に切換える構成としている。負荷保持弁装置１７のハウジングには、逆止弁２１とは反対側の位置で切換弁２２のスプール弁体３０に当接し、切換弁２２を圧抜き位置（ｃ）に切換える操作を行う圧抜きプラグ３５を含んだ操作機構３４を設けている。切換弁２２のスプール弁体３０には、圧抜き位置（ｃ）に切換えられたときにアクチュエータポート１８Ｄ側の負荷圧通路２４Ｄをタンクポート１９Ｃ側の低圧通路２４Ｆに連通させる圧抜き用油路３１を設けている。【選択図】 図２

Description

本発明は、油圧ショベルに代表される建設機械に好適に用いられる圧抜き機構付き負荷保持弁装置に関する。

一般に、油圧ショベルに代表される建設機械は、オペレータが方向制御弁を中立位置から切換操作することにより油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ等の油圧シリンダ）を駆動して、作業具としてのバケットにより土砂等の掘削作業を行うものである。

この種の従来技術による建設機械は、前記方向制御弁を中立位置に保持しているときに、油圧アクチュエータからの負荷圧がリーク（漏洩）すると、油圧アクチュエータが不用意に動いてしまう可能性がある。そこで、このような不具合が発生するのを防ぐため、建設機械の油圧回路には、一般にアンチドリフト弁または落下防止弁等と呼ばれる負荷保持弁装置が設けられている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００３−２２２１０２号公報 特開２００６−３７５６１号公報

ところで、特許文献１による従来技術は、油圧アクチュエータの不用意な動きを防止する負荷保持機能を有しているが、圧抜き機能を有してはいない。油圧アクチュエータのメンテナンス作業を行う場合に、油圧アクチュエータ内の圧油（油液）を外部に排出する圧抜き作業が必要となる。このため、圧抜き専用の弁を油圧回路中に別途設けることがある。しかし、この場合には、装置全体が大型化し、構成が複雑になるという問題がある。

一方、特許文献２による従来技術は、油圧圧砕機を油圧ショベルのフロント先端から取外した状態でも内部の高圧油を排出できるようにした圧抜き装置を提案している。しかし、この場合の圧抜き装置は、油圧圧砕機のパイロットチェック弁（パイロット操作逆止弁）に外部から付加的に設けられるものであり、負荷保持弁装置に組込まれる構成ではない。このため、付加的に設けた圧抜き装置により全体が大型化し、コンパクトに構成することができないという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、油圧アクチュエータの圧抜き作業を容易に行うことができ、全体をコンパクトに形成することができるようにした圧抜き機構付き負荷保持弁装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、請求項１の発明よる圧抜き機構付き負荷保持弁装置は、油圧アクチュエータに接続されるアクチュエータポート、油圧ポンプとタンクからなる油圧源に方向制御弁を介して接続される油圧源ポート、タンクに接続されるタンクポートおよびパイロット圧の供給を受けるパイロットポートが設けられたハウジングと、前記アクチュエータポートと油圧源ポートとの間に位置して前記ハウジングに開，閉弁可能に設けられ、前記アクチュエータポートからの負荷圧を受圧することにより閉弁して前記油圧アクチュエータの負荷を保持する逆止弁と、前記アクチュエータポートとタンクポートとの間に位置して前記ハウジングに設けられ、常時は負荷保持位置となって前記逆止弁が前記負荷圧を受圧するのを許し、前記負荷保持位置から負荷保持解除位置へと切換わったときには前記負荷圧を前記タンクポートに逃がし前記逆止弁による前記負荷の保持を解除する切換弁とを備え、該切換弁は、前記負荷保持位置と負荷保持解除位置とに加えて、前記油圧アクチュエータの圧抜きを行うための圧抜き位置に選択的に切換えられる構成とし、前記ハウジングには、前記切換弁を挟んで前記逆止弁とは反対側の位置で前記切換弁に当接し、当該切換弁を前記圧抜き位置に切換える操作を行う操作機構を設け、前記切換弁は、前記圧抜き位置に切換えられたときに前記アクチュエータポートを前記タンクポートに連通させる圧抜き用油路を有する構成としたことにある。

請求項２の発明によると、前記圧抜き用油路は、前記切換弁が圧抜き位置に切換えられたときに前記アクチュエータポートから前記タンクポートに向けて流れる油液の流量を制限する絞り油路により構成している。

請求項３の発明によると、前記切換弁は、前記ハウジング内に固定して設けられ、弁体摺動穴を有すると共に前記逆止弁との間に前記負荷圧を背圧として作用させる背圧室を形成し、前記アクチュエータポートに連通する負荷圧通路と前記タンクポートに連通する低圧通路とが前記弁体摺動穴に開口して設けられた筒状の弁本体と、該弁本体の弁体摺動穴内に挿嵌して設けられ、常時は弁ばねにより前記負荷保持位置に付勢されて前記負荷圧通路と前記背圧室とを連通させ、前記弁ばねに抗して前記弁体摺動穴内を前記負荷保持解除位置まで摺動変位したときに前記背圧室を前記低圧通路に連通させる弁体とを含んで構成され、前記操作機構は、前記切換弁を挟んで前記逆止弁とは反対側の位置で前記弁体に当接し、前記弁ばねに抗して前記負荷保持解除位置から前記圧抜き位置まで前記弁体を前記弁体摺動穴内で摺動変位させる操作を行う構成とし、前記弁体には、前記圧抜き位置まで前記弁体摺動穴内を摺動変位したときに前記アクチュエータポート側の前記負荷圧通路を前記タンクポート側の前記低圧通路に連通させる前記圧抜き用油路を設ける構成としている。

請求項４の発明によると、前記切換弁の弁本体には、前記弁体を挟んで前記操作機構とは反対側の位置で前記弁体に当接，離間可能に配置され、前記弁体が前記負荷保持解除位置から前記圧抜き位置まで変位するときに前記弁ばねと一緒に前記弁体を前記操作機構の操作方向とは逆向きに付勢する圧抜き設定ばねを設け、該圧抜き設定ばねは、前記弁ばねよりも大きなばね力を有する構成としている。

さらに、請求項５の発明によると、前記操作機構は、前記切換弁を挟んで前記逆止弁とは反対側の位置で前記ハウジングに螺合して設けられ、該ハウジングに対する螺合位置を変えることにより前記切換弁を前記圧抜き位置に向けて押動する圧抜きプラグにより構成している。

上述の如く、請求項１の発明による圧抜き機構付き負荷保持弁装置は、切換弁を挟んで逆止弁とは反対側の位置でハウジングに設けた操作機構を操作することにより、前記切換弁を負荷保持位置、負荷保持解除位置から圧抜き位置に切換えることができ、このときに切換弁は圧抜き用油路により、アクチュエータポートをタンクポートに連通させることができる。このように、圧抜き機構付き負荷保持弁装置は、前記操作機構を用いて切換弁を圧抜き位置に選択的に切換えることにより、油圧アクチュエータ内の圧油（油液）を外部に排出する圧抜き作業を容易に行うことができ、油圧アクチュエータのメンテナンス作業を効率的に行うことができる。

しかも、請求項１の発明によれば、圧抜き機構付き負荷保持弁装置のハウジングに逆止弁とは反対側の位置で切換弁に当接し当該切換弁を圧抜き位置に切換える操作を行う操作機構を設け、前記切換弁は、前記圧抜き位置に切換えられたときにアクチュエータポートをタンクポートに連通させる圧抜き用油路を有する構成とすることにより、従来技術のように、圧抜き専用の油路をハウジングに新たに追加して設ける必要がなくなり、切換弁の内部には圧抜き用油路を設けるだけでよい。このため、圧抜き機構付き負荷保持弁装置をコンパクトに形成することができ、ハウジングを小型化することができる。

請求項２の発明は、切換弁に設けた圧抜き用油路を絞り油路として形成することにより、前記切換弁が圧抜き位置に切換えられたときにアクチュエータポートからタンクポートに向けて排出される油液の流量を制限することができる。このため、油圧アクチュエータ内の油液を外部に排出する圧抜き作業を安定して行うことができる。

請求項３の発明によれば、切換弁を、筒状の弁本体と、該弁本体の弁体摺動穴内に挿嵌して設けられた弁体とにより構成することができ、切換弁の弁体は、常時は弁ばねにより負荷保持位置に付勢されて負荷圧通路と背圧室とを連通させ、油圧アクチュエータからの負荷圧を逆止弁に対して背圧として作用させることができる。一方、切換弁の弁体は、前記弁ばねに抗して弁体摺動穴内を負荷保持解除位置まで摺動変位したときに前記背圧室を低圧通路に連通させ、前記逆止弁に背圧が作用するのを低く抑えることができる。さらに、操作機構は、逆止弁とは反対側の位置で弁ばねに抗して弁体を弁体摺動穴内で摺動変位させ、該弁体を負荷保持解除位置から圧抜き位置まで移動させる操作を行うことができる。このときに、弁体に設けた圧抜き用油路は、アクチュエータポートに連通する負荷圧通路からタンクポートに連通する低圧通路に向けて、油圧アクチュエータ内の油液を排出させることができ、圧抜き作業を安定して行うことができる。

請求項４の発明は、切換弁の弁本体に設けた圧抜き設定ばねを、弁体を挟んで操作機構とは反対側の位置で該弁体に当接，離間可能に配置し、前記圧抜き設定ばねのばね力を切換弁の弁ばねよりも大きなばね力に設定している。このため、前記操作機構（または、パイロットポートから供給されるパイロット圧）により弁体を弁ばねに抗して負荷保持位置から負荷保持解除位置へと変位させるときに、圧抜き設定ばねが撓み変形することはなく、弁体を前記弁ばねのみに抗して負荷保持解除位置へと切換えることができる。即ち、前記パイロット圧によって弁体が圧抜き位置まで切換えられるような誤動作を、圧抜き設定ばねを用いることにより防ぐことができる。

しかし、前記操作機構により弁体を負荷保持解除位置から圧抜き位置まで変位させるときには、前記圧抜き設定ばねが弁ばねと一緒に前記弁体を前記操作機構の操作方向とは逆向きに付勢するように撓み変形する。このため、操作機構を手動操作するオペレータは、弁ばねと圧抜き設定ばねの両方が撓み変形するときのばね反力によって、切換弁の弁体が負荷保持解除位置から圧抜き位置まで変位しているか否かを知ることができ、操作機構を用いた圧抜き作業を安定して行うことができる。

請求項５の発明は、切換弁を挟んで逆止弁とは反対側の位置でハウジングに螺合して設けられた圧抜きプラグにより操作機構を構成することができる。圧抜きプラグは、例えばレンチ等の工具を用いて外部から回転操作すると、ハウジングに対する螺合位置が変わるので、これによって、前記切換弁の弁体を圧抜き位置に向けて押動することができる。

本発明の実施の形態による圧抜き機構付き負荷保持弁装置が搭載された油圧ショベルを示す正面図である。 図１の油圧ショベルに搭載した圧抜き機構付き負荷保持弁装置の油圧回路図である。 図２中の圧抜き機構付き負荷保持弁装置を負荷圧保持状態で示す部分断面図である。 図３中の弁筒部材を拡大して示す弁筒部材単体の縦断面図である。 弁筒部材を図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。 図３中の弁体を拡大して示す縦断面図である。 図３中のばね受部材を拡大して示す縦断面図である。 図３中の圧抜きプラグを拡大して示す一部破断の正面図である。 図３の圧抜き機構付き負荷保持弁装置を負荷保持解除位置に切換えた状態で示す部分断面図である。 圧抜き機構付き負荷保持弁装置をさらに圧抜き位置に切換えた状態で示す図９とほぼ同様位置での断面図である。

以下、本発明の実施の形態による圧抜き機構付き負荷保持弁装置を、油圧ショベルの油圧シリンダ駆動回路に適用した場合を例に挙げ、図１ないし図１０にわたる添付図面を参照して詳細に説明する。

図中、１は建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され、下部走行体２と共に油圧ショベル１の車体を構成する上部旋回体３と、後述の作業装置８とを含んで構成されている。

４は上部旋回体３のフレームを構成する旋回フレームで、この旋回フレーム４は、複数の鋼板等を溶接することにより形成された頑丈な支持構造体として構成されている。旋回フレーム４上には、その前部側に運転室を画成するキャブ５が設けられ、該キャブ５の後側には、例えばディーゼルエンジンからなる原動機（図示せず）、後述の油圧ポンプ１０等を内部に収容する建屋カバー６が設けられている。旋回フレーム４の後端側には、カウンタウエイト７が着脱可能に設けられ、該カウンタウエイト７は、前部側の作業装置８に対して上部旋回体３全体の重量バランスをとるものである。

８は旋回フレーム４の前側に設けられた作業装置で、該作業装置８は、基端側が旋回フレーム４の前部に俯仰動可能に取付けられたブーム８Ａと、該ブーム８Ａの先端側に俯仰動可能に取付けられたアーム８Ｂと、例えば土砂等の掘削作業を行うため該アーム８Ｂの先端側に回動可能に設けられた作業具としてのバケット８Ｃとにより大略構成されている。

作業装置８のブーム８Ａは、ブームシリンダ８Ｄにより旋回フレーム４に対して上，下に俯仰動され、アーム８Ｂは、ブーム８Ａの先端側でアームシリンダ８Ｅにより上，下に俯仰動される。また、作業具としてのバケット８Ｃは、アーム８Ｂの先端側で作業具用シリンダとしてのバケットシリンダ８Ｆにより上，下に回動されるものである。

ここで、図２に示す油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ９は、例えばブームシリンダ８Ｄ、アームシリンダ８Ｅまたはバケットシリンダ８Ｆのいずれかを構成するものである。油圧シリンダ９は、チューブ９Ａ、ピストン９Ｂおよびロッド９Ｃを有し、ピストン９Ｂは、チューブ９Ａ内をボトム側とロッド側の２つの油室Ａ，Ｂに画成している。ロッド９Ｃは、その基端側がピストン９Ｂに固着され、ロッド９Ｃの先端側は、チューブ９Ａ外に突出している。油圧シリンダ９のロッド９Ｃは、チューブ９Ａ内の油室Ａ，Ｂ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としては、油圧シリンダ９に限らず、例えば旋回用の油圧モータ、走行用の油圧モータまたは回転ドラム駆動用の油圧モータ等であってもよい。

１０はタンク１１と共に油圧源を構成するメインの油圧ポンプで、該油圧ポンプ１０は、例えば上部旋回体３の建屋カバー６内に設けられた前記エンジンにより回転駆動される。これにより、油圧ポンプ１０は、タンク１１内から吸込んだ作動油を高圧な圧油として吐出し、この圧油を油圧シリンダ９の油室Ａまたは油室Ｂに向けて供給するものである。

１２Ａ，１２Ｂは油圧ポンプ１０，タンク１１に対して油圧シリンダ９を接続する一対の主管路で、該主管路１２Ａ，１２Ｂのうち一方の主管路１２Ａは、油圧シリンダ９の油室Ａと後述の方向制御弁１３との間に接続され、他方の主管路１２Ｂは、油圧シリンダ９の油室Ｂと方向制御弁１３との間に接続されている。ここで、主管路１２Ａ，１２Ｂは、油圧ポンプ１０からの圧油を後述の方向制御弁１３を介して油圧シリンダ９の油室Ａ，Ｂに給排することにより、油圧シリンダ９のロッド９Ｃをチューブ９Ａから伸縮動作させるものである。

一方の主管路１２Ａは、油圧シリンダ９の油室Ａに接続されたアクチュエータ側管路１２Ａ1 と、後述の方向制御弁１３を介して前記油圧源に接続される油圧源側管路１２Ａ2 とを含んで構成されている。後述する負荷保持弁装置１７の逆止弁２１は、アクチュエータ側管路１２Ａ1 と油圧源側管路１２Ａ2 との間に配設され、両者間の連通，遮断を行うものである。

１３は油圧シリンダ９を駆動制御するための方向制御弁で、該方向制御弁１３は、図２に示すように、油圧ポンプ１０、タンク１１と油圧シリンダ９との間に設けられた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１３Ａ，１３Ｂが設けられている。方向制御弁１３は、後述のパイロット操作弁１５から油圧パイロット部１３Ａ，１３Ｂにパイロット圧が供給されることにより、中立位置（イ）から切換位置（ロ），（ハ）のいずれかに切換えられる。

方向制御弁１３が中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切換えられたときには、油圧ポンプ１０からの圧油が主管路１２Ｂを介して油圧シリンダ９の油室Ｂに供給され、油室Ａ内の油液（戻り油）は主管路１２Ａを介してタンク１１へと排出される。これにより、油圧シリンダ９はロッド９Ｃが縮小する方向に駆動される。方向制御弁１３が中立位置（イ）から切換位置（ハ）に切換えられたときには、油圧ポンプ１０からの圧油が主管路１２Ａを介して油圧シリンダ９の油室Ａに供給され、油室Ｂ内の油液は主管路１２Ｂを介してタンク１１へと排出される。これにより、油圧シリンダ９はロッド９Ｃが伸長する方向に駆動される。このように、油圧シリンダ９が伸，縮駆動されるときに、油圧ポンプ１０から油圧シリンダ９に給排される圧油の流量は、方向制御弁１３のストローク量（即ち、後述する操作レバー１５Ａの傾転操作量）に対応して可変に制御される。

１４はタンク１１と共にパイロット油圧源を構成するパイロットポンプで、該パイロットポンプ１４は、前記エンジンによってメインの油圧ポンプ１０と一緒に回転駆動される。パイロットポンプ１４は、後述のパイロット操作弁１５に対してパイロット圧を供給するものである。

１５は油圧シリンダ９を遠隔操作する減圧弁型のパイロット操作弁（以下、操作弁１５という）である。この操作弁１５は、油圧ショベル１のキャブ５（図１参照）内に設けられ、オペレータによって傾転操作される操作レバー１５Ａを有している。操作弁１５は、そのポンプポートがパイロットポンプ１４に接続され、タンクポートがタンク１１に接続されている。操作弁１５の出力ポートは、パイロット管路１６Ａ，１６Ｂを介して方向制御弁１３の油圧パイロット部１３Ａ，１３Ｂに接続されている。

オペレータが操作レバー１５Ａを傾転操作したときに、操作弁１５は、その操作量に対応したパイロット圧をパイロット管路１６Ａ，１６Ｂを通じて方向制御弁１３の油圧パイロット部１３Ａ，１３Ｂに供給する。これにより、方向制御弁１３は、中立位置（イ）から切換位置（ロ），（ハ）のいずれか一方に操作レバー１５Ａの操作量に対応したストローク量で切換え操作されるものである。

１７は本実施の形態で採用した圧抜き機構付き負荷保持弁装置（以下、負荷保持弁装置１７という）で、該負荷保持弁装置１７は、油圧ポンプ１０およびタンク１１からなる油圧源と油圧シリンダ９の油室Ａ（即ち、ボトム側油室）との間に方向制御弁１３を介して設けられている。負荷保持弁装置１７は、一般に落下防止弁またはアンチドリフト弁と呼ばれるもので、後述のハウジング１８，１９、逆止弁２１、切換弁２２および操作機構３４を含んで構成されている。

即ち、負荷保持弁装置１７は、図２に示すように、方向制御弁１３が中立位置（イ）に復帰しているときに、油圧シリンダ９の油室Ａから圧油（負荷圧）がリーク（漏洩）して油圧シリンダ９が不用意に動いてしまうのを防ぐもので、このために、切換弁２２は、後述の背圧室２６内に前記負荷圧を導入することによって、逆止弁２１を閉弁状態に保持するようにパイロット操作するものである。

１８，１９は負荷保持弁装置１７の外殻を構成するハウジングで、該ハウジング１８，１９は、図３に示すように、互いに衝合面１８Ａ，１９Ａの位置で衝合され、例えばボルト（図示せず）等で着脱可能に固定されることにより、負荷保持弁装置１７の外殻を構成するものである。負荷保持弁装置１７の分解洗浄等を行うときには、ハウジング１８，１９が衝合面１８Ａ，１９Ａの位置で互いに分離される。これにより、逆止弁２１および切換弁２２等の取外し作業を行うことができる。なお、ハウジング１８，１９は、予め一体物として形成することもできる。

ここで、ハウジング１８，１９のうち一方のハウジング１８は、方向制御弁１３の弁ハウジング（外殻）を兼用するもので、他方のハウジング１９に比較して大きなブロック構造をなして形成されている。一方のハウジング１８には、軸方向の一側が衝合面１８Ａに開口し、軸方向の他側が弁座１８Ｂとなった弁体収容穴１８Ｃが形成されている。この弁体収容穴１８Ｃ内には、弁座１８Ｂに離着座するように後述の逆止弁２１が開，閉弁可能に収容されている。

また、一方のハウジング１８には、弁体収容穴１８Ｃの径方向に延びるアクチュエータポート１８Ｄと、前記弁座１８Ｂを介して弁体収容穴１８Ｃと連通する油圧源ポート１８Ｅとが設けられている。アクチュエータポート１８Ｄは、主管路１２Ａのアクチュエータ側管路１２Ａ1 を介して油圧シリンダ９の油室Ａに接続されている。油圧源ポート１８Ｅは、油圧ポンプ１０とタンク１１からなる油圧源に方向制御弁１３、油圧源側管路１２Ａ2 を介して接続されるものである。

他方のハウジング１９には、図３に示す如く後述の弁筒部材２４が嵌合して取付けられる弁筒嵌合穴１９Ｂが有蓋な穴として形成されている。この弁筒嵌合穴１９Ｂは、軸方向の一側が蓋部となって閉塞され、軸方向の他側は、弁体収容穴１８Ｃと軸方向で対向するように衝合面１９Ａに開口している。弁筒嵌合穴１９Ｂの周壁側には、該弁筒嵌合穴１９Ｂの径方向外側にＬ字状なして延びタンク１１に接続されるタンクポート１９Ｃと、パイロット管路１６Ａに接続されパイロット圧の供給を受けるパイロットポート１９Ｄとが設けられている。

また、他方のハウジング１９には、弁筒嵌合穴１９Ｂの軸方向（長さ方向）中間部位に負荷圧導入ポート１９Ｅが形成されている。該負荷圧導入ポート１９Ｅは、ハウジング１９の衝合面１９Ａとタンクポート１９Ｃとの間に位置するように配置されている。負荷圧導入ポート１９Ｅは、ハウジング１８，１９間にわたって形成された連通路２０によりアクチュエータポート１８Ｄに常時連通されている。負荷圧導入ポート１９Ｅは、油圧アクチュエータ（油圧シリンダ９）に接続されるアクチュエータポートの一部を構成するものである。連通路２０は、ハウジング１８，１９間を衝合面１８Ａ，１９Ａとほぼ直交する方向に延び、アクチュエータポート１８Ｄと負荷圧導入ポート１９Ｅとを常時連通させる油路として形成されている。

さらに、他方のハウジング１９には、弁筒嵌合穴１９Ｂの軸方向一側（蓋部側）に弁筒嵌合穴１９Ｂよりも小径に形成されたプラグ取付穴１９Ｆが設けられている。該プラグ取付穴１９Ｆには、後述の圧抜きプラグ３５が螺合して取付けられている。プラグ取付穴１９Ｆは、後述する操作機構３４の一部を構成するものである。

２１はハウジング１８の弁体収容穴１８Ｃ内に設けられた逆止弁で、該逆止弁２１は、図３に示すように、弁体収容穴１８Ｃ内に摺動可能に挿嵌されたポペット弁体により構成され、ばね２１Ａにより常時閉弁方向に付勢されている。このばね２１Ａは、後述のばね受部材２５と逆止弁２１との間に配設されている。逆止弁２１は、所謂パイロット操作逆止弁として用いられ、弁座１８Ｂに離着座することによりアクチュエータポート１８Ｄを油圧源ポート１８Ｅに対して連通，遮断するものである。

即ち、逆止弁２１は、アクチュエータポート１８Ｄと油圧源ポート１８Ｅとの間に位置してハウジング１８の弁体収容穴１８Ｃ内に開，閉弁可能に設けられている。そして、逆止弁２１は、アクチュエータポート１８Ｄ（具体的には、負荷圧導入ポート１９Ｅ）からの負荷圧を後述の背圧室２６側で受圧する。これにより、逆止弁２１は閉弁状態となり、油圧シリンダ９の油室Ａを油圧源ポート１８Ｅに対して遮断し、油圧アクチュエータ（油圧シリンダ９）の負荷を保持するものである。

２２は逆止弁２１と共に落下防止弁またはアンチドリフト弁を構成する切換弁で、該切換弁２２は、前記アクチュエータポート（即ち、負荷圧導入ポート１９Ｅ）とタンクポート１９Ｃとの間に位置してハウジング１９の弁筒嵌合穴１９Ｂ内に設けられている。切換弁２２は、図２に示すように、後述の弁ばね２８によって常時は負荷保持位置（ａ）におかれ、この負荷保持位置（ａ）では、負荷圧導入ポート１９Ｅからの負荷圧を背圧室２６に導入し、この負荷圧で逆止弁２１を閉弁状態に保つように、前記負荷圧を逆止弁２１に受圧させる。

切換弁２２が負荷保持位置（ａ）から負荷保持解除位置（ｂ）へと切換わったときには、前記負荷圧がタンクポート１９Ｃに逃がすように排出される。これにより、切換弁２２は、逆止弁２１による前記負荷の保持を解除する。さらに、切換弁２２は、負荷保持位置（ａ）と負荷保持解除位置（ｂ）とは別に、油圧アクチュエータ（油圧シリンダ９）の圧抜きを行うための圧抜き位置（ｃ）に選択的に切換えられる構成となっている。ここで、切換弁２２は、後述の弁本体２３とスプール弁体３０とを含んで構成されている。

２３は切換弁２２の弁ケーシングを構成する筒状の弁本体で、該弁本体２３は、ハウジング１９の弁筒嵌合穴１９Ｂ内に固定して設けられ、弁筒嵌合穴１９Ｂ内を軸方向一側から他側へと延びた段付筒状の弁筒部材２４と、該弁筒部材２４の軸方向他側に嵌合手段等で固定して設けられた有底筒状のばね受部材２５とにより構成されている。

ここで、弁筒部材２４には、その中心軸線に沿って延びる弁体摺動穴２４Ａが形成され、該弁体摺動穴２４Ａの軸方向一側には、ハウジング１９のプラグ取付穴１９Ｆと軸方向で対向し該プラグ取付穴１９Ｆに連通する段付穴２４Ｂが設けられている。弁筒部材２４の軸方向他側（弁体摺動穴２４Ａを挟んで段付穴２４Ｂとは軸方向の反対側）には、ばね受部材２５が嵌合して取付けられる嵌合筒部２４Ｃが設けられている。弁筒部材２４の嵌合筒部２４Ｃは、ハウジング１８の弁体収容穴１８Ｃ内に環状隙間Ｓをもって挿入されている。この環状隙間Ｓは、後述の傾斜通路２４Ｅと背圧室２６との間を常時連通している。

また、弁筒部材２４には、弁体摺動穴２４Ａの径方向に延びて該弁体摺動穴２４Ａに開口し、アクチュエータポート（負荷圧導入ポート１９Ｅ）に常時連通した負荷圧通路２４Ｄと、該負荷圧通路２４Ｄと嵌合筒部２４Ｃの基端側との間に位置して弁体摺動穴２４Ａに開口し、該弁体摺動穴２４Ａの径方向と軸方向とに対し斜めに傾斜して延びた傾斜通路２４Ｅと、タンクポート１９Ｃに常時連通する低圧通路２４Ｆとが形成されている。

低圧通路２４Ｆは、弁体摺動穴２４Ａから径方向外側に離間して軸方向に延びるように形成され、負荷圧通路２４Ｄおよび傾斜通路２４Ｅとは異なる位置で弁筒部材２４に設けられている。また、弁筒部材２４には、弁体摺動穴２４Ａと低圧通路２４Ｆとを軸方向他側で互いに連通させる油溝２４Ｇ（図５参照）が形成され、該油溝２４Ｇは、低圧通路２４Ｆを弁体摺動穴２４Ａに開口させる油路を構成するものである。

さらに、弁筒部材２４の軸方向一側には、段付穴２４Ｂの内，外を径方向で連通させる複数のパイロット孔２４Ｈが形成されている。これらのパイロット孔２４Ｈは、ハウジング１９のパイロットポート１９Ｄに接続されることにより、後述のパイロット油室３７にパイロット管路１６Ａからのパイロット圧を供給したり、または外部に排出したりするものである。

弁本体２３のばね受部材２５は、その開口部側が弁筒部材２４の嵌合筒部２４Ｃに嵌合して設けられている。そして、ばね受部材２５は、ハウジング１８の弁体収容穴１８Ｃ内に隙間をもって挿入され、その底部側は逆止弁２１と軸方向で対向配置されている。ばね受部材２５は、弁体収容穴１８Ｃ内で逆止弁２１との間に前記負荷圧を背圧として作用させる背圧室２６を形成し、この背圧室２６内には、逆止弁２１とばね受部材２５との間にばね２１Ａが配設されている。

図７に示すように、ばね受部材２５には、大径のばね収容穴２５Ａと、該ばね収容穴２５Ａの底部側に形成された有底のストッパ収容穴２５Ｂとが形成されている。ばね収容穴２５Ａの底部側には、例えば摩擦係合するようにワッシャ２７が固定して取付けられている。ストッパ収容穴２５Ｂ内には、後述の可動ストッパ３２がワッシャ２７を介して抜止め状態で取付けられている。ストッパ収容穴２５Ｂよりも大径のばね収容穴２５Ａ内には、切換弁２２の弁ばね２８が収容されている。

図３に示すように、弁ばね２８は、ワッシャ２７，２９間に縮装（プリセット）状態で配設され、後述のスプール弁体３０を負荷保持位置（ａ）に向けて常時付勢するものである。ワッシャ２９は、スプール弁体３０よりも大なる外径に形成され、ワッシャ２９の外周側は、弁筒部材２４の下面（即ち、弁体摺動穴２４Ａの軸方向他側に位置する端面）に当接するように、弁ばね２８により付勢されている。このように、ワッシャ２９は、その外周側が弁筒部材２４の下面に当接することにより、スプール弁体３０が弁体摺動穴２４Ａ内を上方（即ち、後述の圧抜きプラグ３５側）に向けてこれ以上に摺動変位するのを規制する。

３０は弁筒部材２４の弁体摺動穴２４Ａ内に挿嵌して設けられた弁体としてのスプール弁体である。このスプール弁体３０は、軸方向一側の端面３０Ａが弁筒部材２４の段付穴２４Ｂの位置まで延び、後述するパイロット油室３７内のパイロット圧を受圧する。スプール弁体３０の軸方向他側には、小径ロッド状のプッシャ３０Ｂが一体形成され、該プッシャ３０Ｂは、ワッシャ２９の内周側を貫通してばね受部材２５のばね収容穴２５Ａ内へと挿入されている。

スプール弁体３０の外周側には、弁筒部材２４の負荷圧通路２４Ｄを傾斜通路２４Ｅに対して連通，遮断する環状凹溝３０Ｃと、該環状凹溝３０Ｃの軸方向他側位置に形成された複数の切欠き３０Ｄとが設けられている。これらの切欠き３０Ｄは、切換弁２２が図２中の負荷保持解除位置（ｂ）、即ちスプール弁体３０が図９に示す位置まで摺動変位したときに環状凹溝３０Ｃと低圧通路２４Ｆとの間を油溝２４Ｇを介して連通させ、これにより、前記背圧室２６を低圧通路２４Ｆに連通させるものである。

図３に示すように、スプール弁体３０は、常時は弁ばね２８により圧抜きプラグ３５側に向けて付勢されている。このとき、切換弁２２は図２に示す負荷保持位置（ａ）におかれ、弁筒部材２４の負荷圧通路２４Ｄと傾斜通路２４Ｅとは、スプール弁体３０の環状凹溝３０Ｃを介して連通される。これにより、負荷圧導入ポート１９Ｅは、弁筒部材２４の負荷圧通路２４Ｄ、傾斜通路２４Ｅ、スプール弁体３０の環状凹溝３０Ｃおよび前記環状隙間Ｓを介して背圧室２６に連通される。

このため、逆止弁２１は、背圧室２６からの負荷圧を受圧して閉弁状態に保持される。即ち、油圧シリンダ９の油室Ａにアクチュエータ側管路１２Ａ1 を介して接続されたアクチュエータポート１８Ｄは、逆止弁２１により油圧源ポート１８Ｅに対して遮断され、逆止弁２１は、油圧アクチュエータ（油圧シリンダ９）の負荷を保持するものである。

３１はスプール弁体３０に設けられた内部通路としての圧抜き用油路で、該圧抜き用油路３１は、スプール弁体３０内を軸方向に延びた軸穴３１Ａと、該軸穴３１Ａと連通するようにスプール弁体３０の径方向に穿設された径方向穴３１Ｂ，３１Ｃとにより構成されている。これらの径方向穴３１Ｂ，３１Ｃのうち、一方の径方向穴３１Ｂは、スプール弁体３０の端面３０Ａと環状凹溝３０Ｃとの間に位置してスプール弁体３０に形成され、負荷圧通路２４Ｄに対して連通，遮断される。他方の径方向穴３１Ｃは、スプール弁体３０のプッシャ３０Ｂの基端側部位と各切欠き３０Ｄとの間に位置してスプール弁体３０に形成され、弁筒部材２４の油溝２４Ｇを介して低圧通路２４Ｆに連通，遮断されるものである。

切換弁２２が図２に示す圧抜き位置（ｃ）に切換わったとき、即ちスプール弁体３０が図１０に示す位置まで弁体摺動穴２４Ａ内を摺動変位したときには、一方の径方向穴３１Ｂが負荷圧通路２４Ｄに連通され、他方の径方向穴３１Ｃは、ばね受部材２５のばね収容穴２５Ａ、弁筒部材２４の弁体摺動穴２４Ａおよび油溝２４Ｇを介して低圧通路２４Ｆに連通される。これにより、圧抜き用油路３１は、アクチュエータポート１８Ｄ（負荷圧導入ポート１９Ｅ）をタンクポート１９Ｃに連通させ、油圧シリンダ９の油室Ａから圧油（油液）を外部に排出する圧抜き作業が行われる。

ここで、圧抜き用油路３１は、軸穴３１Ａと径方向穴３１Ｂ，３１Ｃのうち、いずれか１つまたは複数の穴が小径な絞り油路を構成している。このため、切換弁２２が圧抜き位置（ｃ）に切換えられたときに、圧抜き用油路３１は、アクチュエータポート１８Ｄからタンクポート１９Ｃに向けて流れる油液の流量を制限することができ、油圧シリンダ９の圧抜き作業を安定して行うことができる。

３２はばね受部材２５のストッパ収容穴２５Ｂ内に変位可能に設けられた可動ストッパで、該可動ストッパ３２は、ばね収容穴２５Ａの底部側に設けたワッシャ２７により、ストッパ収容穴２５Ｂ内に抜止め状態で取付けられている。ばね受部材２５のストッパ収容穴２５Ｂ内には、可動ストッパ３２をワッシャ２７に当接する位置まで予め決められたばね力をもって付勢する圧抜き設定ばね３３が設けられている。

ここで、圧抜き設定ばね３３は、切換弁２２の弁ばね２８よりも大きなばね力に設定されている。このため、スプール弁体３０が弁ばね２８に抗して図９に示す位置、即ち負荷保持解除位置（ｂ）まで摺動変位するときに、圧抜き設定ばね３３が可動ストッパ３２により撓み変形されることはない。換言すると、後述するパイロット油室３７に供給されたパイロット圧によって、スプール弁体３０が弁体摺動穴２４Ａ内を下向きに変位するときに、ストッパ収容穴２５Ｂ内で可動ストッパ３２が下向きに変位することがないように、圧抜き設定ばね３３のばね力は予め大きな力に設定されている。

しかし、切換弁２２が図２に示す負荷保持解除位置（ｂ）から圧抜き位置（ｃ）まで変位されるときには、図１０に示すように、スプール弁体３０のプッシャ３０Ｂがワッシャ２７の内周側を貫通して可動ストッパ３２に当接し、ストッパ収容穴２５Ｂ内で可動ストッパ３２が下向きに変位するように圧抜き設定ばね３３は撓み変形される。即ち、圧抜き設定ばね３３は、後述の圧抜きプラグ３５を手動で操作したときにのみ撓み変形され、前記パイロット圧によって撓み変形されることはないようにばね力が設定されている。

可動ストッパ３２と圧抜き設定ばね３３とは、スプール弁体３０を挟んで圧抜きプラグ３５とは軸方向の反対側でスプール弁体３０のプッシャ３０Ｂに当接，離間可能に配置されている。そして、切換弁２２が図２に示す負荷保持解除位置（ｂ）から圧抜き位置（ｃ）へと切換えられ、スプール弁体３０のプッシャ３０Ｂが可動ストッパ３２に当接しているときに、圧抜き設定ばね３３は、弁ばね２８と一緒にスプール弁体３０を圧抜きプラグ３５の操作方向とは逆向きに付勢するものである。

３４は負荷保持弁装置１７の一部である圧抜き機構を構成する操作機構で、該操作機構３４は、ハウジング１９のプラグ取付穴１９Ｆに螺合して設けられた圧抜きプラグ３５と、該圧抜きプラグ３５の緩止めを行うロックナット３６とにより構成されている。圧抜きプラグ３５による圧抜き操作を後述の如く行うため、プラグ取付穴１９Ｆに対して圧抜きプラグ３５を回転操作するときに、ロックナット３６は必要に応じて緩み方向に回転される。しかし、圧抜きプラグ３５の回転操作を行わないときには、圧抜きプラグ３５の緩止めを行うため、ロックナット３６は締付け方向に回転されるものである。

圧抜きプラグ３５には、その軸方向一側にプラグ取付穴１９Ｆからハウジング１９の外部に突出する雄ねじ部３５Ａが設けられ、該雄ねじ部３５Ａの突出端側には、例えばレンチ等の工具（図示せず）が係合される有底の係合穴３５Ｂが形成されている。圧抜きプラグ３５の軸方向他側には、弁筒部材２４の段付穴２４Ｂ内をスプール弁体３０の端面３０Ａに向けて延びるロッド部３５Ｃが設けられている。

圧抜きプラグ３５は、前記係合穴３５Ｂに前記レンチ等の工具を係合させた状態で、この工具を用いて外部から回転操作される。これによって、圧抜きプラグ３５は、ハウジング１９のプラグ取付穴１９Ｆに対する雄ねじ部３５Ａの螺合位置が変わるので、ロッド部３５Ｃにより切換弁２２のスプール弁体３０を圧抜き位置（ｃ）に向けて押動することができる。

即ち、負荷保持弁装置１７のオペレータがロックナット３６を緩めた状態で圧抜きプラグ３５を、例えば時計回り方向に回転操作すると、ハウジング１９のプラグ取付穴１９Ｆに雄ねじ部３５Ａが螺合した圧抜きプラグ３５は、ロッド部３５Ｃの先端をスプール弁体３０の端面３０Ａに向けて軸方向に押動するように操作される。これにより、圧抜きプラグ３５は、切換弁２２のスプール弁体３０を挟んで逆止弁２１とは反対側の位置でスプール弁体３０の端面３０Ａに当接し、切換弁２２を負荷保持位置（ａ）から負荷保持解除位置（ｂ）を介して圧抜き位置（ｃ）へと切換える操作を行うものである。

３７は弁筒部材２４の段付穴２４Ｂと圧抜きプラグ３５との間に形成されたパイロット油室で、該パイロット油室３７内には、パイロット管路１６Ａからのパイロット圧がパイロットポート１９Ｄ、各パイロット孔２４Ｈを介して供給される。そして、弁筒部材２４（スプール摺動穴２４Ａ）内のスプール弁体３０は、パイロット油室３７内のパイロット圧に従ってスプール摺動穴２４Ａ内を軸方向に変位するものである。

切換弁２２のスプール弁体３０は、弁筒部材２４内のパイロット油室３７に供給されるパイロット圧が弁ばね２８の付勢力よりも小さいときに、図２に示す負荷保持位置（ａ）に配置される。このとき、油圧シリンダ９の油室Ａからの負荷圧は、図３中に矢印で示すように、アクチュエータ側管路１２Ａ1 から連通路２０を介して他方のハウジング１９の負荷圧導入ポート１９Ｅに導かれる。これにより、油圧シリンダ９の油室Ａの負荷圧は、図３中に示す矢印に沿って負荷圧通路２４Ｄ、スプール弁体３０の環状凹溝３０Ｃ、傾斜通路２４Ｅおよび環状隙間Ｓ等を介して背圧室２６に供給される。

この結果、パイロット操作式の逆止弁２１は、背圧室２６からの背圧とばね２１Ａとにより弁座１８Ｂに向けて押圧される。即ち、負荷保持弁装置１７の逆止弁２１は、油圧シリンダ９の油室Ａからの負荷圧を背圧として受圧し、弁座１８Ｂに対して強く着座される。これにより、逆止弁２１は、ハウジング１８内のアクチュエータポート１８Ｄを油圧源ポート１８Ｅに対して遮断すると共に、油圧シリンダ９の油室Ａからの負荷圧が主管路１２Ａを通じて方向制御弁１３側に漏洩するのを防ぐものである。

一方、弁筒部材２４内のパイロット油室３７に供給されるパイロット圧が弁ばね２８の付勢力よりも大きくなったときには、スプール弁体３０が弁ばね２８に抗してばね受部材２５のばね収容穴２５Ａ内へと下向きに摺動変位し、切換弁２２は、図２に示す負荷保持位置（ａ）から負荷保持解除位置（ｂ）に切換わる。このため、他方のハウジング１９の負荷圧導入ポート１９Ｅと弁筒部材２４の負荷圧通路２４Ｄは、スプール弁体３０によって傾斜通路２４Ｅから遮断される。

このとき、ばね受部材２５と逆止弁２１との間の背圧室２６は、傾斜通路２４Ｅ、スプール弁体３０の環状凹溝３０Ｃ、切欠き３０Ｄおよび油溝２４Ｇを介してタンクポート１９Ｃに連通する。この結果、背圧室２６内の圧力はタンク圧のレベルまで低下する。そして、この状態でハウジング１８のアクチュエータポート１８Ｄと油圧源ポート１８Ｅとの間（即ち、弁座１８Ｂの前，後）には、例えばばね２１Ａの付勢力よりも大きい差圧が発生し、この差圧によって、逆止弁２１は開弁され、主管路１２Ａ内の圧油（または戻り油）が弁座１８Ｂの前，後に流通するのを許すものである。

本実施の形態による油圧シリンダ９の負荷保持弁装置１７は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、油圧ショベルのオペレータが図２に示す操作レバー１５Ａを手動操作すると、操作弁１５からパイロット管路１６Ａ，１６Ｂを通じて方向制御弁１３の油圧パイロット部１３Ａ，１３Ｂにパイロット圧が供給される。これにより、方向制御弁１３は、図２に示す中立位置（イ）から切換位置（ロ），（ハ）のいずれかに切換えられる。

そして、方向制御弁１３を中立位置（イ）から切換位置（ハ）に切換えたときには、油圧ポンプ１０からの圧油が主管路１２Ａの油圧源側管路１２Ａ2 内に向けて供給される。この場合、圧油の圧力は、油圧シリンダ９の油室Ａの負荷圧よりも高圧となるので、逆止弁２１は油圧源側管路１２Ａ2 からの高圧で開弁される。これにより、油圧シリンダ９の油室Ａには、主管路１２Ａのアクチュエータ側管路１２Ａ1 から圧油が供給され、油室Ｂからは戻り油が主管路１２Ｂを介してタンク１１へと排出され、油圧シリンダ９のロッド９Ｃは、チューブ９Ａから伸長する方向に駆動される。

一方、方向制御弁１３を中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切換えたときには、油圧ポンプ１０からの圧油が主管路１２Ｂを介して油圧シリンダ９の油室Ｂに供給され、油室Ａ内の圧油は、戻り油となって主管路１２Ａ（アクチュエータ側管路１２Ａ1 ）に排出される。このとき、負荷保持弁装置１７のパイロット油室３７には、パイロット管路１６Ａからのパイロット圧が供給されているので、切換弁２２は、前述した通り、図２に示す負荷保持位置（ａ）から負荷保持解除位置（ｂ）に弁ばね２８に抗して切換わる。

これにより、負荷保持弁装置１７の逆止弁２１は開弁し、油圧シリンダ９の油室Ａからの戻り油は、アクチュエータ側管路１２Ａ1 、逆止弁２１、油圧源側管路１２Ａ2 および方向制御弁１３を介してタンク１１に排出されるようになる。このため、油圧シリンダ９のロッド９Ｃは、チューブ９Ａ内に向けて縮小する方向に駆動される。

ここで、負荷保持弁装置１７は、方向制御弁１３が中立位置（イ）にある間はパイロット管路１６Ａ内のパイロット圧がタンク圧に近い低圧状態にあるので、切換弁２２が図２に示す負荷保持位置（ａ）に復帰している。このため、油圧シリンダ９の油室Ａ内の負荷圧は、負荷圧導入ポート１９Ｅ、負荷圧通路２４Ｄ、スプール弁体３０の環状凹溝３０Ｃ、傾斜通路２４Ｅおよび環状隙間Ｓ等を介して背圧室２６に供給される。そして、背圧室２６内の圧力は、背圧として逆止弁２１に受圧される。

この結果、パイロット操作式の逆止弁２１は、油圧シリンダ９の油室Ａからの負荷圧によって閉弁状態に保持され、ハウジング１８内のポート１８Ｄ，１８Ｅ間（主管路１２Ａの管路１２Ａ1 ，１２Ａ2 間）を遮断する。これにより、負荷保持弁装置１７は、油圧シリンダ９の油室Ａからの負荷圧がハウジング１８のアクチュエータポート１８Ｄから油圧源ポート１８Ｅ側に漏洩するのを逆止弁２１で防ぎ、油圧シリンダ９のロッド９Ｃが縮小方向へと不用意に動くのを禁止するものである。

ところで、油圧シリンダ９のメンテナンス作業等を行う場合には、油圧シリンダ９内の圧油（油液）を外部に排出する圧抜き作業が必要となる。しかし、このために圧抜き専用の弁を、油圧回路中に別途設けた場合には、装置全体が大型化し、構成が複雑になるという問題がある。

そこで、本実施の形態では、負荷保持弁装置１７の切換弁２２を、負荷保持位置（ａ）と負荷保持解除位置（ｂ）とに加えて、油圧シリンダ９の圧抜きを行うための圧抜き位置（ｃ）に選択的に切換える構成としている。負荷保持弁装置１７のハウジング１９には、切換弁２２を挟んで逆止弁２１とは反対側の位置で切換弁２２のスプール弁体３０に当接し、切換弁２２を圧抜き位置（ｃ）に切換える操作を行う圧抜きプラグ３５を含んだ操作機構３４を設け、切換弁２２のスプール弁体３０には、圧抜き位置（ｃ）に切換えられたときにアクチュエータポート１８Ｄ側の負荷圧通路２４Ｄをタンクポート１９Ｃ側の低圧通路２４Ｆに連通させる圧抜き用油路３１を設ける構成としている。

即ち、本実施の形態によれば、操作機構３４の圧抜きプラグ３５をハウジング１９の外部から工具等で回転操作することにより、前述の如く操作弁１５からのパイロット圧をパイロット油室３７に供給することなく、負荷保持弁装置１７の切換弁２２を図２に示す負荷保持位置（ａ）から負荷保持解除位置（ｂ）、さらに圧抜き位置（ｃ）へと切換えることができる。

ここで、切換弁２２を負荷保持位置（ａ）から負荷保持解除位置（ｂ）に切換える場合は、図９に示すように、負荷保持弁装置１７のオペレータがロックナット３６を緩めた状態で圧抜きプラグ３５を回転操作する。即ち、ハウジング１９のプラグ取付穴１９Ｆに雄ねじ部３５Ａが螺合した圧抜きプラグ３５は、ロッド部３５Ｃの先端をスプール弁体３０の端面３０Ａに軸方向（下向き）に押付けるように操作される。これにより、圧抜きプラグ３５は、スプール弁体３０の端面３０Ａに当接しつつ、切換弁２２（弁筒部材２４）の弁体摺動穴２４Ａ内でスプール弁体３０を弁ばね２８に抗して下方に摺動変位させる。

切換弁２２が負荷保持位置（ａ）から負荷保持解除位置（ｂ）に切換わったときには、図９に示す如く、スプール弁体３０のプッシャ３０Ｂが弁ばね２８に抗してばね受部材２５のばね収容穴２５Ａ内へと突出するように変位し、他方のハウジング１９の負荷圧導入ポート１９Ｅと弁筒部材２４の負荷圧通路２４Ｄは、スプール弁体３０によって傾斜通路２４Ｅから遮断される。

このとき、ばね受部材２５と逆止弁２１との間の背圧室２６は、傾斜通路２４Ｅ、スプール弁体３０の環状凹溝３０Ｃ、切欠き３０Ｄおよび油溝２４Ｇを介してタンクポート１９Ｃに連通するため、背圧室２６内の圧力はタンク圧のレベルまで低下する。そして、この状態でハウジング１８のアクチュエータポート１８Ｄと油圧源ポート１８Ｅとに発生する圧力（即ち、油圧シリンダ９の負荷圧）によって逆止弁２１は開弁される。

しかし、図２に示す方向制御弁１３が中立位置（イ）にある限り、主管路１２Ａ，１２Ｂは、油圧ポンプ１０およびタンク１１に対して遮断されているので、油圧シリンダ９内の圧油（または油液）が外部に排出されることはなく、この状態で圧抜き作業を行うことはできない。

そこで、油圧シリンダ９の圧抜き作業を行うときには、負荷保持弁装置１７のオペレータがロックナット３６を緩めた状態で圧抜きプラグ３５を再度回転操作する。この場合、図１０に示すように、圧抜きプラグ３５は、スプール弁体３０を弁体摺動穴２４Ａ内で弁ばね２８に抗して下方に摺動変位させつつ、スプール弁体３０のプッシャ３０Ｂをワッシャ２７を介して可動ストッパ３２に当接させ、ばね受部材２５内で可動ストッパ３２を圧抜き設定ばね３３に抗して作動限界位置まで変位させる。

このとき、圧抜き設定ばね３３は、切換弁２２の弁ばね２８よりも大きなばね力に設定されているので、圧抜きプラグ３５を手動により回転操作するオペレータは、弁ばね２８に加えて圧抜き設定ばね３３が撓み変形するときのばね反力によって、切換弁２２のスプール弁体３０が負荷保持解除位置（ｂ）から圧抜き位置（ｃ）まで変位しているか否かを知ることができ、操作機構３４（圧抜きプラグ３５）を用いた油圧シリンダ９の圧抜き作業を安定して行うことができる。

切換弁２２のスプール弁体３０が、図２に示す負荷保持解除位置（ｂ）から圧抜き位置（ｃ）まで変位されたときには、図１０に示すように、圧抜き用油路３１の径方向穴３１Ｂが弁筒部材２４の負荷圧通路２４Ｄ（即ち、ハウジング１９の負荷圧導入ポート１９Ｅおよびアクチュエータポート１８Ｄ）に連通される。圧抜き用油路３１の径方向穴３１Ｃは、ばね受部材２５のばね収容穴２５Ａ、弁筒部材２４の弁体摺動穴２４Ａおよび油溝２４Ｇを介して低圧通路２４Ｆに連通される。

このため、スプール弁体３０に設けた圧抜き用油路３１により、アクチュエータポート１８Ｄ（負荷圧導入ポート１９Ｅ）を低圧通路２４Ｆおよびタンクポート１９Ｃに連通させることができる。即ち、油圧シリンダ９の油室Ａからの圧油（油液）を、図１０中に示す矢印に沿ってアクチュエータポート１８Ｄ、負荷圧導入ポート１９Ｅ、圧抜き用油路３１、低圧通路２４Ｆおよびタンクポート１９Ｃへとタンク１１側に排出する圧抜き作業を行うことができる。

かくして、本実施の形態で採用した圧抜き機構付き負荷保持弁装置１７は、切換弁２２を挟んで逆止弁２１とは反対側の位置でハウジング１９に設けた操作機構３４の圧抜きプラグ３５を手動で回転操作することにより、切換弁２２を負荷保持位置（ａ）、負荷保持解除位置（ｂ）から圧抜き位置（ｃ）に切換えることができ、このときに切換弁２２は圧抜き用油路３１によりアクチュエータポート１８Ｄをタンクポート１９Ｃに連通させることができる。

このように、圧抜き機構付き負荷保持弁装置１７は、圧抜きプラグ３５を用いて切換弁２２を圧抜き位置（ｃ）に選択的に切換えることにより、油圧シリンダ９内の圧油（油液）を外部に排出する圧抜き作業を容易に行うことができ、油圧シリンダ９を含んだ各種の油圧アクチュエータのメンテナンス作業を効率的に行うことができる。

しかも、負荷保持弁装置１７のハウジング１９には、逆止弁２１とは反対側の位置で切換弁２２のスプール弁体３０に当接し、切換弁２２のスプール弁体３０を圧抜き位置（ｃ）に切換える操作を行う操作機構３４の圧抜きプラグ３５を設け、切換弁２２のスプール弁体３０には、圧抜き位置（ｃ）に切換えられたときにアクチュエータポート１８Ｄをタンクポート１９Ｃに連通させる圧抜き用油路３１を設ける構成としている。

これにより、本実施の形態による負荷保持弁装置１７は、従来技術で述べたように、圧抜き専用の油路をハウジングに新たに追加して設ける必要がなくなり、切換弁２２のスプール弁体３０内に圧抜き用油路３１を設けるだけでよくなる。このため、圧抜き機構付き負荷保持弁装置１７を全体としてコンパクトに形成することができ、ハウジング１８，１９を小型化することができる。

切換弁２２のスプール弁体３０に設けた圧抜き用油路３１は、絞り油路として形成することにより、切換弁２２が圧抜き位置（ｃ）に切換えられたときにアクチュエータポート１８Ｄからタンクポート１９Ｃに向けて排出される油液の流量を小さく抑えるように制限することができる。このため、油圧シリンダ９内の油液を外部に排出する圧抜き作業を緩やかに安定した速度で行うことができる。

本実施の形態で採用した負荷保持弁装置１７によれば、切換弁２２を、弁筒部材２４及びばね受部材２５からなる筒状の弁本体２３と、弁本体２３（弁筒部材２４）の弁体摺動穴２４Ａ内に挿嵌して設けられたスプール弁体３０とにより構成することができる。スプール弁体３０は、弁ばね２８により負荷保持位置（ａ）に付勢されている間は、負荷圧通路２４Ｄと背圧室２６とを連通させ、油圧シリンダ９の油室Ａからの負荷圧を逆止弁２１に対して背圧として作用させることができる。

一方、切換弁２２のスプール弁体３０は、弁ばね２８に抗して弁体摺動穴２４Ａ内を負荷保持解除位置（ｂ）まで摺動変位したときに背圧室２６を低圧通路２４Ｆに連通させ、逆止弁２１に前記負荷圧が背圧として作用するのを抑えることができる。さらに、操作機構３４の圧抜きプラグ３５は、逆止弁２１とは反対側の位置で弁ばね２８に抗してスプール弁体３０を摺動変位させ、該スプール弁体３０を負荷保持解除位置（ｂ）から圧抜き位置（ｃ）まで移動させる操作を行うことができる。

しかも、弁本体２３のばね受部材２５には、大径のばね収容穴２５Ａと有底のストッパ収容穴２５Ｂとを形成し、ストッパ収容穴２５Ｂ内には、ワッシャ２７により可動ストッパ３２を抜止め状態で取付けると共に、可動ストッパ３２をワッシャ２７に当接する位置まで付勢する圧抜き設定ばね３３を設けている。該圧抜き設定ばね３３のばね力は、切換弁２２の弁ばね２８よりも大きなばね力に設定している。

このため、操作機構３４の圧抜きプラグ３５によりスプール弁体３０を弁ばね２８に抗して負荷保持位置（ａ）から負荷保持解除位置（ｂ）へと変位させるときに、圧抜き設定ばね３３が撓み変形することはなく、スプール弁体３０を弁ばね２８のみに抗して負荷保持解除位置（ｂ）に切換えることができる。即ち、切換弁２２が圧抜き位置（ｃ）まで誤って切換えられるのを防ぐことができる。

換言すると、図２に示す操作弁１５からのパイロット圧をパイロット管路１６Ａを介して切換弁２２のパイロット油室３７に供給した場合に、切換弁２２が負荷保持位置（ａ）から負荷保持解除位置（ｂ）を通過して圧抜き位置（ｃ）まで誤って切換えられるのを防ぐことができる。即ち、パイロット油室３７のパイロット圧によってスプール弁体３０が弁体摺動穴２４Ａ内を下向きに変位するときには、例えば図９に示すストッパ収容穴２５Ｂ内で可動ストッパ３２が下向きに変位することがないように、圧抜き設定ばね３３のばね力は、前記パイロット圧の力よりも予め大きな力に設定されている。

しかし、圧抜きプラグ３５を用いて、スプール弁体３０を負荷保持解除位置（ｂ）から圧抜き位置（ｃ）まで変位させるときには、圧抜き設定ばね３３が弁ばね２８と一緒にスプール弁体３０を圧抜きプラグ３５の操作方向とは逆向きに付勢するように撓み変形する。このため、圧抜きプラグ３５を操作するオペレータは、弁ばね２８と圧抜き設定ばね３３の両方が撓み変形するときのばね反力によって、スプール弁体３０が負荷保持解除位置（ｂ）から圧抜き位置（ｃ）まで変位しているか否かを知ることができ、操作機構３４の圧抜きプラグ３５を用いた圧抜き作業を安定して行うことができる。

なお、前記実施の形態では、切換弁２２の弁本体２３を、弁筒部材２４とばね受部材２５との２部材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、例えば切換弁の弁本体を予め単一の部材として形成し、この単一部材からなる弁本体に、負荷圧通路、低圧通路および弁体摺動穴を設ける構成としてもよい。

また、前記実施の形態では、圧抜き機構付き負荷保持弁装置１７を油圧シリンダ９の駆動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、例えば旋回用の油圧モータ、走行用の油圧モータまたはロープウインチ等の回転ドラム用の油圧モータを回転駆動する油圧アクチュエータ駆動回路に適用される圧抜き機構付き負荷保持弁装置であってもよい。

さらに、前記実施の形態は、建設機械の代表例として旋回フレーム４の前部側に運転室を画成するキャブ５が設けられた油圧ショベル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、例えば旋回フレーム上に設けた運転席をキャノピで上側から覆う構成とした油圧ショベル、またはホイールローダ等の建設機械に適用してもよいものである。

９ 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
１０ 油圧ポンプ
１１ タンク
１２Ａ，１２Ｂ 主管路
１３ 方向制御弁
１５ パイロット操作弁
１６Ａ，１６Ｂ パイロット管路
１７ 圧抜き機構付き負荷保持弁装置
１８，１９ ハウジング
１８Ｂ 弁座
１８Ｃ 弁体収容穴
１８Ｄ アクチュエータポート
１８Ｅ 油圧源ポート
１９Ｂ 弁筒嵌合穴
１９Ｃ タンクポート
１９Ｄ パイロットポート
１９Ｅ 負荷圧導入ポート（アクチュエータポート）
１９Ｆ プラグ取付穴
２１ 逆止弁
２２ 切換弁
２３ 弁本体
２４ 弁筒部材
２４Ａ スプール摺動穴
２４Ｄ 負荷圧通路
２４Ｅ 傾斜通路
２４Ｆ 低圧通路
２４Ｇ 油溝
２５ ばね受部材
２６ 背圧室
２７，２９ ワッシャ
２８ 弁ばね
３０ スプール弁体（弁体）
３０Ｂ プッシャ
３０Ｃ 環状凹溝
３０Ｄ 切欠き
３１ 圧抜き用油路
３２ 可動ストッパ
３３ 圧抜き設定ばね
３４ 操作機構
３５ 圧抜きプラグ
３６ ロックナット
３７ パイロット油室

Claims (5)

1. 油圧アクチュエータに接続されるアクチュエータポート、油圧ポンプとタンクからなる油圧源に方向制御弁を介して接続される油圧源ポート、前記タンクに接続されるタンクポートおよびパイロット圧の供給を受けるパイロットポートが設けられたハウジングと、
   前記アクチュエータポートと油圧源ポートとの間に位置して前記ハウジングに開，閉弁可能に設けられ、前記アクチュエータポートからの負荷圧を受圧することにより閉弁して前記油圧アクチュエータの負荷を保持する逆止弁と、
   前記アクチュエータポートとタンクポートとの間に位置して前記ハウジングに設けられ、常時は負荷保持位置となって前記逆止弁が前記負荷圧を受圧するのを許し、前記負荷保持位置から負荷保持解除位置へと切換わったときには前記負荷圧を前記タンクポートに逃がし前記逆止弁による前記負荷の保持を解除する切換弁とを備え、
   該切換弁は、前記負荷保持位置と負荷保持解除位置とに加えて、前記油圧アクチュエータの圧抜きを行うための圧抜き位置に選択的に切換えられる構成とし、
   前記ハウジングには、前記切換弁を挟んで前記逆止弁とは反対側の位置で前記切換弁に当接し、当該切換弁を前記圧抜き位置に切換える操作を行う操作機構を設け、
   前記切換弁は、前記圧抜き位置に切換えられたときに前記アクチュエータポートを前記タンクポートに連通させる圧抜き用油路を有する構成としてなる圧抜き機構付き負荷保持弁装置。
2. 前記圧抜き用油路は、前記切換弁が圧抜き位置に切換えられたときに前記アクチュエータポートから前記タンクポートに向けて流れる油液の流量を制限する絞り油路により構成してなる請求項１に記載の圧抜き機構付き負荷保持弁装置。
3. 前記切換弁は、
   前記ハウジング内に固定して設けられ、弁体摺動穴を有すると共に前記逆止弁との間に前記負荷圧を背圧として作用させる背圧室を形成し、前記アクチュエータポートに連通する負荷圧通路と前記タンクポートに連通する低圧通路とが前記弁体摺動穴に開口して設けられた筒状の弁本体と、
   該弁本体の弁体摺動穴内に挿嵌して設けられ、常時は弁ばねにより前記負荷保持位置に付勢されて前記負荷圧通路と前記背圧室とを連通させ、前記弁ばねに抗して前記弁体摺動穴内を前記負荷保持解除位置まで摺動変位したときに前記背圧室を前記低圧通路に連通させる弁体とを含んで構成され、
   前記操作機構は、前記切換弁を挟んで前記逆止弁とは反対側の位置で前記弁体に当接し、前記弁ばねに抗して前記負荷保持解除位置から前記圧抜き位置まで前記弁体を前記弁体摺動穴内で摺動変位させる操作を行う構成とし、
   前記弁体には、前記圧抜き位置まで前記弁体摺動穴内を摺動変位したときに前記アクチュエータポート側の前記負荷圧通路を前記タンクポート側の前記低圧通路に連通させる前記圧抜き用油路を設ける構成としてなる請求項１または２に記載の圧抜き機構付き負荷保持弁装置。
4. 前記切換弁の弁本体には、前記弁体を挟んで前記操作機構とは反対側の位置で前記弁体に当接，離間可能に配置され、前記弁体が前記負荷保持解除位置から前記圧抜き位置まで変位するときに前記弁ばねと一緒に前記弁体を前記操作機構の操作方向とは逆向きに付勢する圧抜き設定ばねを設け、
   該圧抜き設定ばねは、前記弁ばねよりも大きなばね力を有する構成としてなる請求項３に記載の圧抜き機構付き負荷保持弁装置。
5. 前記操作機構は、前記切換弁を挟んで前記逆止弁とは反対側の位置で前記ハウジングに螺合して設けられ、該ハウジングに対する螺合位置を変えることにより前記切換弁を前記圧抜き位置に向けて押動する圧抜きプラグにより構成してなる請求項１，２，３または４に記載の圧抜き機構付き負荷保持弁装置。

Images