JP2016114077A

JP2016114077A - Speed increase valve and folding type crane including the same

Info

Publication number: JP2016114077A
Application number: JP2014250630A
Authority: JP
Inventors: 洋憲 ▲高▼橋; Hironori Takahashi
Original assignee: Furukawa Unic Corp
Current assignee: Furukawa Unic Corp
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-06-23
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: JP6502076B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a speed increase valve capable of being suitably used as a boom extension mechanism of a crane.SOLUTION: A speed increase valve 40 controls extension operation speed of a rod 16a of a double-acting hydraulic cylinder 16; can be set to a speed mode of performing extension operation faster than normally, or to a power mode of performing normal extension operation; transfers to the speed mode at external force non-action time in which predetermined or more external force does not acts on the rod 16a; and transfers to the power mode at external force action time in which the predetermined or more external force acts on the rod 16a.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、複動油圧シリンダのロッドの作動速度を向上させる増速弁に係り、特に、トラック等の作業車両に搭載して林業などに用いられる折り曲げ式クレーンのブーム伸縮用シリンダに用いるブーム伸縮機構として好適に用い得る増速弁およびこれを備える折り曲げ式クレーンに関する。 The present invention relates to a speed increasing valve that improves the operating speed of a rod of a double-acting hydraulic cylinder, and in particular, boom expansion and contraction used for a boom expansion and contraction cylinder of a folding crane that is mounted on a work vehicle such as a truck and used for forestry. The present invention relates to a speed increasing valve that can be suitably used as a mechanism and a folding crane including the same.

この種の折曲げ式クレーンは、ベースと、このベース上に水平回転可能に立設されたコラムと、このコラムの先端に起伏可能に設けられたインナブームと、このインナブームの先端に起伏および伸縮可能に設けられたアウタブームとを備えている（例えば特許文献１参照）。 This type of foldable crane includes a base, a column installed on the base so as to be horizontally rotatable, an inner boom provided at the tip of the column so as to be raised and lowered, and a lifting and lowering at the tip of the inner boom. And an outer tab that can be expanded and contracted (see, for example, Patent Document 1).

特開２０００−１２８４８３号公報（図１）Japanese Patent Laid-Open No. 2000-128483 (FIG. 1) 特開２０１１−０２１６２５号公報JP 2011-021625 A

ここで、この種の折曲げ式クレーンにおいて、作業効率を一層向上させるために、アウタブームのブーム伸縮用シリンダの伸長速度をより高めたいという市場要求がある。このような市場要求に対し、例えば建機の油圧ショベルでは、アームを駆動する複動油圧シリンダの作動速度を向上させるために、増速機構を用いている（例えば特許文献２参照）。 Here, in this kind of folding crane, in order to further improve the working efficiency, there is a market demand for further increasing the extension speed of the boom expansion and contraction cylinder of the outtabome. In response to such market demand, for example, a hydraulic excavator of a construction machine uses a speed increasing mechanism in order to improve the operating speed of a double acting hydraulic cylinder that drives an arm (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、折り曲げ式クレーンのブームに対して、特許文献２記載の技術に開示されるような、油圧ショベル用の増速機構をそのまま適用することは困難である。なぜならば、油圧ショベル用の増速機構を折り曲げ式クレーンのブーム伸縮用シリンダに用いた場合に、クレーンが下向きで荷を吊っているとき、油圧ショベル用の増速機構であると、そもそも「荷を吊る」という概念自体が油圧ショベルには存在しないため、シリンダの伸び方向への移動を規制する考慮が不要だからである。よって、油圧ショベル用の増速機構では、ブーム伸縮用シリンダの伸び方向への移動を規制できないため、吊荷が落ちていってしまうという問題がある。これに対し、クレーンでは、荷を下向きに吊った場合は、ブームを伸縮するためのブーム伸縮用シリンダに外力（重力や摩擦力）が作用するので、外力の作用に対応した構成が必要不可欠である。 However, it is difficult to directly apply a speed increasing mechanism for a hydraulic excavator as disclosed in the technique described in Patent Document 2 to a boom of a folding crane. This is because when a speed increasing mechanism for a hydraulic excavator is used for a boom extension cylinder of a folding crane, when the crane is hanging a load downward, the speed increasing mechanism for the hydraulic excavator is This is because the concept of “hanging” does not exist in the hydraulic excavator, and therefore, it is unnecessary to consider the restriction of the movement of the cylinder in the extending direction. Therefore, in the speed increasing mechanism for the hydraulic excavator, since the movement of the boom expansion / contraction cylinder in the extending direction cannot be regulated, there is a problem that the suspended load falls. On the other hand, in a crane, when a load is hung downward, an external force (gravity or frictional force) acts on the boom expansion / contraction cylinder for expanding and contracting the boom. Therefore, a configuration corresponding to the action of the external force is indispensable. is there.

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、トラック等の作業車両に搭載して林業などに用いられる折り曲げ式クレーンのブーム伸縮用シリンダに用いるブーム伸縮機構として好適に用い得る増速弁およびこれを備える折り曲げ式クレーンを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made paying attention to such problems, and is used as a boom extension mechanism used in a boom extension cylinder of a folding crane that is mounted on a work vehicle such as a truck and used for forestry or the like. An object of the present invention is to provide a speed increasing valve that can be suitably used and a folding crane including the same.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る増速弁は、複動油圧シリンダのロッドの伸長作動速度を制御する増速弁であって、前記複動油圧シリンダの前室から排出される圧油を後室に回生供給して通常よりも速い伸長作動を行わせるスピードモードと、前記複動油圧シリンダの前室から排出される圧油をタンク側に排出して通常の伸長作動を行わせるパワーモードとに設定可能とされており、前記複動油圧シリンダのロッドに所定以上の外力が作用していない外力非作用時には、前記スピードモードに移行し、前記複動油圧シリンダのロッドに所定以上の外力が作用した外力作用時には、前記パワーモードに移行するようになっていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a speed increasing valve according to an aspect of the present invention is a speed increasing valve that controls an extension operating speed of a rod of a double acting hydraulic cylinder, and is discharged from a front chamber of the double acting hydraulic cylinder. Speed mode that regenerates and supplies the pressurized oil to the rear chamber for faster extension than normal, and normal extension operation by discharging the pressure oil discharged from the front chamber of the double-acting hydraulic cylinder to the tank side When the external force is not applied to the rod of the double-acting hydraulic cylinder when no external force is applied to the rod of the double-acting hydraulic cylinder, the mode shifts to the speed mode and the rod of the double-acting hydraulic cylinder When an external force is applied when a predetermined external force is applied, the power mode is entered.

ここで、本発明の一態様に係る増速弁において、当該増速弁は、前記複動油圧シリンダと該複動油圧シリンダ用の制御弁との間に設けられ、前記複動油圧シリンダは、前記後室が前記制御弁の第一のサービスポートに第一の油路を介して接続されるとともに、前記前室が前記制御弁の第二のサービスポートに第二の油路を介して接続され、前記ロッドの通常の伸長作動時には、前記第一のサービスポートからの圧油が前記後室に入るとともに前記前室の圧油が前記第二のサービスポートから前記制御弁のタンクポートへと排出されてロッドが伸長する構成とされ、前記ロッドの短縮作動時には、前記第二のサービスポートからの圧油が前記前室に入るとともに前記後室の圧油が前記第一のサービスポートから前記制御弁のタンクポートへと排出されてロッドが短縮する構成とされており、当該増速弁は、前記第一の油路と前記第二の油路相互を繋ぐ回生回路と、該回生回路を開閉する切換弁と、該切換弁よりも前記第一の油路側の回生回路に前記前室側から前記後室側への圧油の流れに限って許容するように介装された第一のチェック弁と、前記回生回路よりも前記第二のサービスポート側の前記第二の油路に介装されたリリーフ弁と、該リリーフ弁の一次側と二次側とを繋ぐ並列回路に前記第二のサービスポート側から前記前室側への圧油の流れに限って許容するように介装された第二のチェック弁とを有し、前記切換弁は、その作動圧力が、前記第一のサービスポート側の背圧よりも高い圧力であって且つ前記スピードモードを開始させる第一の圧力値に設定されており、前記リリーフ弁は、そのリリーフ圧力が、前記第一の圧力値よりも高い圧力であって且つ前記スピードモードと前記パワーモードとの外力作用時の切換えタイミングに応答する第二の圧力値に設定されていることは好ましい。 Here, in the speed increasing valve according to one aspect of the present invention, the speed increasing valve is provided between the double acting hydraulic cylinder and a control valve for the double acting hydraulic cylinder, and the double acting hydraulic cylinder includes: The rear chamber is connected to the first service port of the control valve via a first oil passage, and the front chamber is connected to the second service port of the control valve via a second oil passage. During normal extension operation of the rod, the pressure oil from the first service port enters the rear chamber and the pressure oil in the front chamber passes from the second service port to the tank port of the control valve. When the rod is shortened, the pressure oil from the second service port enters the front chamber and the pressure oil in the rear chamber passes from the first service port. Drain to control valve tank port The rod is shortened, and the speed increasing valve includes a regenerative circuit that connects the first oil passage and the second oil passage, a switching valve that opens and closes the regenerative circuit, and the switching A first check valve interposed so as to allow only a flow of pressure oil from the front chamber side to the rear chamber side in the regenerative circuit on the first oil passage side than the valve; and from the regenerative circuit And a relief valve interposed in the second oil passage on the second service port side, and a parallel circuit connecting the primary side and the secondary side of the relief valve from the second service port side to the front side. A second check valve interposed so as to allow only the flow of pressure oil to the chamber side, and the switching valve has an operating pressure higher than the back pressure on the first service port side. Is set to a first pressure value that is high pressure and starts the speed mode, The leaf valve has a relief pressure set to a second pressure value that is higher than the first pressure value and responds to a switching timing when an external force is applied between the speed mode and the power mode. It is preferable.

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る折り曲げ式クレーンは、車両に搭載される折り曲げ式クレーンであって、ブーム伸縮用シリンダのブーム伸縮機構として、本発明の一態様に係る増速弁を備えていることを特徴とする。 Moreover, in order to solve the said subject, the folding crane which concerns on 1 aspect of this invention is a folding crane mounted in a vehicle, Comprising: As a boom expansion-contraction mechanism of the cylinder for boom expansion-contraction, it is 1 aspect of this invention. This speed-up valve is provided.

本発明の増速弁は、複動油圧シリンダのロッドの伸長作動として、通常よりも速い伸長作動を行わせるスピードモードと、通常の伸長作動を行わせるパワーモードとに設定可能とされ、複動油圧シリンダのロッドに外力が作用していない外力非作用時にはスピードモードに移行し、複動油圧シリンダのロッドに外力が作用した外力作用時にはパワーモードに移行するようになっているので、外力非作用時には、アウタブームのブーム伸縮用シリンダの伸長速度をより向上させることができ、また、外力作用時には、通常の伸長作動を行わせて、ブーム伸縮用シリンダの伸び方向への移動を規制することができる。よって、トラック等の作業車両に搭載して林業などに用いられる折り曲げ式クレーンのブーム伸縮用シリンダに用いるブーム伸縮機構として好適である。 The speed increasing valve of the present invention can be set to a speed mode in which an extension operation faster than normal and a power mode in which a normal extension operation is performed can be set as an extension operation of the rod of the double action hydraulic cylinder. When the external force is not applied to the rod of the hydraulic cylinder, it shifts to the speed mode, and when the external force is applied to the rod of the double-acting hydraulic cylinder, it shifts to the power mode. Sometimes, the extension speed of the boom expansion / contraction cylinder can be further improved, and when an external force is applied, the normal expansion operation can be performed to restrict the movement of the boom expansion / contraction cylinder in the expansion direction. . Therefore, it is suitable as a boom expansion / contraction mechanism used for a boom expansion / contraction cylinder of a folding crane that is mounted on a work vehicle such as a truck and used for forestry.

本発明に係る増速弁を備える折り曲げ式クレーンを搭載した作業車両の一実施形態であるフォワーダを説明する側面図である。It is a side view explaining a forwarder which is one embodiment of a work vehicle carrying a folding crane provided with a speed increasing valve according to the present invention. 図１の折り曲げ式クレーンにおいて、そのブーム伸縮用シリンダのブーム伸縮機構に用いられた増速弁を説明する油圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram illustrating a speed increasing valve used in a boom extension / contraction mechanism of the boom extension / contraction cylinder in the folding crane of FIG. 1. 図２の油圧回路の動作（ブーム伸縮用シリンダの短縮時）を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement (at the time of shortening of the boom expansion-contraction cylinder) of the hydraulic circuit of FIG. 図２の油圧回路の動作（ブーム伸縮用シリンダの伸長時）を説明する図（(ａ)〜(ｃ)）である。It is a figure ((a)-(c)) explaining the operation | movement (at the time of expansion | extension of the boom expansion-contraction cylinder) of the hydraulic circuit of FIG.

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
フォワーダは、林業用作業機械の一種であり、図１に示すように、このフォワーダ１は、シャシフレーム２の下部に、自走可能なクローラ式の走行装置３を備えている。シャシフレーム２の上部には、車両前部に設けた運転室４と、車両後部に設けた荷台５とを備え、運転室４と荷台５との間のシャシフレーム２上に折り曲げ式クレーン１０が架装搭載されている。折り曲げ式クレーン１０は、開閉可能なグラップル９を操作することにより、荷台５から木材を積み降ろしする際に使用される。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
The forwarder is a kind of forestry work machine, and as shown in FIG. 1, the forwarder 1 includes a crawler type traveling device 3 that is capable of self-propelling at a lower portion of a chassis frame 2. An upper part of the chassis frame 2 includes a cab 4 provided at the front of the vehicle and a cargo bed 5 provided at the rear of the vehicle, and a folding crane 10 is mounted on the chassis frame 2 between the cab 4 and the cargo bed 5. It is mounted on the bodywork. The folding crane 10 is used when loading and unloading wood from the loading platform 5 by operating a grapple 9 that can be opened and closed.

折り曲げ式クレーン１０は、シャシフレーム２上に固定されたベース６と、このベース６上に旋回シリンダ装置１７により旋回自在に立設されたコラム７とを備える。コラム７の上端には、途中位置から折り曲げられて格納される折り曲げ式のブーム８が起伏自在に支持されている。ブーム８は、基端側のインナブーム１１と、先端側のアウタブーム１２とを有する。アウタブーム１２の先端には、ローテータ１３を介して上記グラップル９が装着されている。 The folding crane 10 includes a base 6 fixed on the chassis frame 2, and a column 7 erected on the base 6 by a swing cylinder device 17 so as to be swingable. At the upper end of the column 7, a folding boom 8 that is bent and stored from an intermediate position is supported in an up and down manner. The boom 8 has an inner boom 11 on the proximal end side and an outer tab 12 on the distal end side. The grapple 9 is attached to the tip of the outer tab 12 via a rotator 13.

インナブーム１１は、インナシリンダ１４の伸縮によりコラム７に対して起伏可能に接続されている。アウタブーム１２は、アウタシリンダ１５の伸縮によりインナブーム１１に対して格納および展開可能に構成されている。また、アウタブーム１２は、複数の筒体が入れ子状に構成され、ブーム伸縮用シリンダ１６の伸縮に応じて伸縮可能とされている。なお、ブーム伸縮用シリンダ１６は、フォワーダが森林内で用いられることから、樹木等との接触を避けるために、チューブ１６ｂがアウタブーム１２の先端側に連結され、ロッド１６ａがアウタブーム１２の基端側に連結されている。 The inner boom 11 is connected to the column 7 so as to be raised and lowered by expansion and contraction of the inner cylinder 14. The outer tab 12 is configured to be retractable and deployable with respect to the inner boom 11 by expansion and contraction of the outer cylinder 15. Further, the outer tab 12 is configured such that a plurality of cylinders are nested, and can extend and contract according to the expansion and contraction of the boom expansion / contraction cylinder 16. In the boom expansion / contraction cylinder 16, since the forwarder is used in the forest, the tube 16b is connected to the distal end side of the outer tab 12 and the rod 16a is the proximal end side of the outer tab 12 in order to avoid contact with trees or the like. It is connected to.

コラム７の上部後方（図１での上方左側の位置）には、作業台２０がクレーン操作部として設けられている。作業台２０には、オペレータが座るシート２１が設けられ、シート２１の左右には、機械式の操作レバー装置３０が配置されている。フォワーダ１の走行時には、オペレータは運転室４にて前向きで運転操作を行うが、折り曲げ式クレーン１０を操作するときは、見通しを良くして作業性を高めるために、オペレータは、作業台２０のシート２１に座して車両後部側に向いて、操作レバー装置３０の操作レバー３９等を用いてクレーン操作を行うようになっている。 A work table 20 is provided as a crane operation section at the upper rear of the column 7 (the upper left position in FIG. 1). The work table 20 is provided with a seat 21 on which an operator sits, and mechanical operation lever devices 30 are arranged on the left and right sides of the seat 21. When the forwarder 1 travels, the operator performs a forward operation in the cab 4, but when operating the folding crane 10, the operator must The crane is operated by using the operation lever 39 of the operation lever device 30 and the like while sitting on the seat 21 and facing the rear side of the vehicle.

ここで、この折り曲げ式クレーン１０は、複動油圧シリンダであるブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａの伸長作動速度を制御する増速弁４０を備えている。本実施形態では、ブーム伸縮用シリンダ１６は、チューブ１６ｂ内のロッド１６ａが中空円筒とされた多重管構造であり、圧油の流れをロッド１６ａの内部を通すことで、圧油の給排ポートの位置をロッド１６ａの先端部に設定し、油圧配管を別途に用いずに、ロッド１６ａの先端部に、一のブロック状にユニット化された増速弁４０を直接装着している。 Here, the folding crane 10 includes a speed increasing valve 40 that controls the extension operating speed of the rod 16a of the boom telescopic cylinder 16, which is a double-acting hydraulic cylinder. In the present embodiment, the boom expansion / contraction cylinder 16 has a multi-tube structure in which the rod 16a in the tube 16b is a hollow cylinder, and the pressure oil supply / exhaust port is obtained by passing the flow of pressure oil through the inside of the rod 16a. Is set at the tip of the rod 16a, and the speed increasing valve 40 unitized in a single block is directly attached to the tip of the rod 16a without separately using hydraulic piping.

以下、上記増速弁４０について詳しく説明する。
この増速弁４０は、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａの伸長作動速度として、通常よりも速い伸長作動を行わせるスピードモードと、通常のクレーンでの伸長作動を行わせるパワーモードとに設定可能とされ、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａに所定以上の外力が作用していない外力非作用時にはスピードモードに移行し、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａに所定以上の外力が作用した外力作用時にはパワーモードに移行するようになっている。特に、この増速弁４０を用いたブーム伸縮用シリンダ１６の増速機構は、油圧ポンプ（不図示）についてはなんら変更しないで、当該増速弁４０をブーム伸縮用シリンダ１６自体に直接付設し、カウンタバランス弁を使用しないでアウタブーム１２の伸長作動速度を制御している。 Hereinafter, the speed increasing valve 40 will be described in detail.
The speed increasing valve 40 can be set to a speed mode in which the extension operation of the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 is performed faster than usual and a power mode in which an extension operation is performed with a normal crane. When the external force is not applied to the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 and the external force is not applied, the speed mode is entered. When the external force is applied to the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 and the external force is applied. Transition to power mode. In particular, the speed increasing mechanism of the boom expansion / contraction cylinder 16 using the speed increasing valve 40 does not change any hydraulic pump (not shown), and the speed increasing valve 40 is directly attached to the boom expansion / contraction cylinder 16 itself. The extension operating speed of the outer tab 12 is controlled without using a counter balance valve.

詳しくは、図２に油圧回路を示すように、増速弁４０は、ブーム伸縮用シリンダ１６と該ブーム伸縮用シリンダ１６用の制御弁３４との間に設けられている。なお、制御弁３４は、この折り曲げ式クレーン１０全体の圧油の給排を制御する積層型のコントロールバルブ３２内に配置され、上記操作レバー装置３０の操作レバー３９等を用いたクレーン操作量に応じて必要な圧油の給排が制御されるようになっている。
制御弁３４は、第一のサービスポートＢ１および第二のサービスポートＡ１を有し、第一のサービスポートＢ１にブーム伸縮用シリンダ１６の後室１６Ｂが第一の油路３１を介して接続されるとともに、第二のサービスポートＡ１にブーム伸縮用シリンダ１６の前室１６Ｃが第二の油路３２を介して接続されている。なお、本実施形態では、上記のように、ロッド１６ａの先端部に、一のブロック状にユニット化された増速弁４０を直接装着しているので、各油路３１、３２は、増速弁４０を構成する本体ブロックに接続される。 Specifically, as shown in FIG. 2, the speed increasing valve 40 is provided between the boom expansion / contraction cylinder 16 and the control valve 34 for the boom expansion / contraction cylinder 16. The control valve 34 is disposed in a stacked control valve 32 that controls the supply and discharge of pressure oil in the entire folding crane 10, and the amount of crane operation using the operation lever 39 of the operation lever device 30 is adjusted. Accordingly, the supply and discharge of necessary pressure oil is controlled.
The control valve 34 has a first service port B1 and a second service port A1, and the rear chamber 16B of the boom telescopic cylinder 16 is connected to the first service port B1 via the first oil passage 31. In addition, the front chamber 16C of the boom telescopic cylinder 16 is connected to the second service port A1 through the second oil passage 32. In the present embodiment, as described above, the speed increasing valve 40 unitized in a single block shape is directly attached to the tip of the rod 16a, so that each oil passage 31, 32 has a speed increasing speed. It is connected to the main body block constituting the valve 40.

ここで、増速弁４０を考慮しない回路のとき、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａの伸長作動時には、第一のサービスポートＢ１からの圧油が後室１６Ｂに入るとともに、前室１６Ｃ内の圧油が第二のサービスポートＡ１から制御弁３４のタンクポートＴへと排出されてロッド１６ａが伸長する構成とされている。また、ロッド１６ａの短縮作動時には、第二のサービスポートＡ１からの圧油が前室１６Ｃに入るとともに後室１６Ｂの圧油が第一のサービスポートＢ１から制御弁３４のタンクポートＴへと排出されてロッド１６ａが短縮する構成とされている。 Here, in a circuit that does not consider the speed increasing valve 40, when the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 is extended, the pressure oil from the first service port B1 enters the rear chamber 16B, and the inside of the front chamber 16C. The pressure oil is discharged from the second service port A1 to the tank port T of the control valve 34, and the rod 16a extends. When the rod 16a is shortened, the pressure oil from the second service port A1 enters the front chamber 16C and the pressure oil in the rear chamber 16B is discharged from the first service port B1 to the tank port T of the control valve 34. Thus, the rod 16a is shortened.

増速弁４０は、ブーム伸縮用シリンダ１６の後室１６Ｂ側の第一の油路３１と前室１６Ｃ側の第二の油路３２とを相互に繋ぐ回生回路５１を有する。回生回路５１には、当該回生回路５１を開閉する切換弁４２が介装されている。また、回生回路５１には、切換弁４２よりも後室１６Ｂ側の位置に、前室１６Ｃ側から後室１６Ｂ側への圧油の流れに限って許容するように第一のチェック弁４６が介装されている。回生回路５１よりも第二のサービスポートＡ１側の第二の油路３２には、リリーフ弁４４が介装されている。リリーフ弁４４の一次側と二次側とを繋ぐ並列回路５３には、第二のサービスポートＡ１側から前室１６Ｃ側への圧油の流れに限って許容するように第二のチェック弁４７が介装されている。 The speed increasing valve 40 has a regenerative circuit 51 that connects the first oil passage 31 on the rear chamber 16B side of the boom expansion / contraction cylinder 16 and the second oil passage 32 on the front chamber 16C side to each other. The regenerative circuit 51 is provided with a switching valve 42 that opens and closes the regenerative circuit 51. The regenerative circuit 51 includes a first check valve 46 at a position closer to the rear chamber 16B than the switching valve 42 so as to allow only the flow of pressure oil from the front chamber 16C to the rear chamber 16B. It is intervened. A relief valve 44 is interposed in the second oil passage 32 closer to the second service port A1 than the regenerative circuit 51. In the parallel circuit 53 that connects the primary side and the secondary side of the relief valve 44, the second check valve 47 is allowed to allow only the flow of pressure oil from the second service port A1 side to the front chamber 16C side. Is intervening.

切換弁４２は、第一の油路３１の背圧による誤作動を防止するために、パイロット油路が第一の油路３１に接続され、その作動圧力が、第一のサービスポートＢ１側の背圧よりも高い第一の圧力値（例えば、３ＭＰａ）に設定されている。また、切換弁４２の第一の圧力値は、オペレータがアウタブーム１２を伸ばそうとしてクレーン操作をし、コントロールバルブ３２に設けられた制御弁３４のスプールが切り替わるときのタイムラグとして生じるため、スピードモードを遅滞なく開始させる上で、可及的に低い圧力に設定されている。第一の圧力値は、制御弁３４のスプールが切り替わるまでに前室１６Ｃ内に圧油が籠もるとき、前後室相互の面積比で前室１６Ｃ内の圧油がブースト圧として籠もるので、パッキン等の耐久性の面からも高い設定圧は好ましくない。 In the switching valve 42, the pilot oil passage is connected to the first oil passage 31 in order to prevent malfunction due to the back pressure of the first oil passage 31, and the operating pressure is on the first service port B1 side. The first pressure value (for example, 3 MPa) higher than the back pressure is set. The first pressure value of the switching valve 42 is generated as a time lag when the operator operates the crane to extend the outtab 12 and the spool of the control valve 34 provided in the control valve 32 is switched. The pressure is set as low as possible to start without delay. The first pressure value is that when the pressure oil is stored in the front chamber 16C before the spool of the control valve 34 is switched, the pressure oil in the front chamber 16C is stored as a boost pressure in the area ratio between the front and rear chambers. Therefore, a high set pressure is not preferable from the viewpoint of durability such as packing.

また、リリーフ弁４４は、そのリリーフ圧力が、切換弁４２の第一の圧力値よりも高い圧力であって且つスピードモードとパワーモードとの外力作用時の切換えタイミングに応答する第二の圧力値（例えば、１３．７ＭＰａ）に設定されている。なお、本実施形態では、切換弁４２のパイロット油路に第一の絞り４８を設け、回生回路５１に第二の絞り４９を設けることにより、ハンチングを防止するとともに、スピードモードにおいて、ロッド１６ａが過剰な伸長速度となることを抑制している。 The relief valve 44 is a second pressure value whose relief pressure is higher than the first pressure value of the switching valve 42 and responds to switching timing when an external force is applied between the speed mode and the power mode. (For example, 13.7 MPa). In the present embodiment, the first throttle 48 is provided in the pilot oil passage of the switching valve 42, and the second throttle 49 is provided in the regenerative circuit 51 to prevent hunting, and in the speed mode, the rod 16a An excessive elongation rate is suppressed.

次に、上記増速弁４０の動作とこれに伴うブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａの伸縮作動、および作用・効果について説明する。
まず、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａを短縮作動する際は、図３に示すように、第二のサービスポートＡ１からの圧油が増速弁４０の並列回路５３を介して前室１６Ｃに入るとともに後室１６ｂの圧油が第一のサービスポートＢ１から制御弁３４のタンクポートＴへと排出されてロッド１６ａが短縮する。 Next, the operation of the speed increasing valve 40, the expansion / contraction operation of the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16, and the action / effect will be described.
First, when the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 is shortened, the pressure oil from the second service port A1 enters the front chamber 16C via the parallel circuit 53 of the speed increasing valve 40 as shown in FIG. As it enters, the pressure oil in the rear chamber 16b is discharged from the first service port B1 to the tank port T of the control valve 34, and the rod 16a is shortened.

一方、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａを伸ばす伸長作動の際は、増速弁４０がスピードモードとパワーモードとに設定可能であり、前室１６Ｃの内圧が少なくとも背圧以上の第一の圧力値を超えたときに、前室１６Ｃから排出される圧油を後室１６Ｂに回生供給してスピードモードに移行し、また、前室１６Ｃの内圧が第二の圧力値を超えたときに、前室１６Ｃからの圧油をタンクポートＴへと排出して通常の伸長作動を行わせるパワーモードへと移行し、これにより、所定以上の外力が非作用時にはスピードモードに移行し、所定以上の外力が作用時にはパワーモードに移行することができる。 On the other hand, during the extension operation of extending the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16, the speed increasing valve 40 can be set to the speed mode and the power mode, and the internal pressure of the front chamber 16C is at least a first pressure higher than the back pressure. When the value exceeds, the pressure oil discharged from the front chamber 16C is regeneratively supplied to the rear chamber 16B to shift to the speed mode, and when the internal pressure of the front chamber 16C exceeds the second pressure value, The pressure oil from the front chamber 16C is discharged to the tank port T to shift to a power mode where normal extension operation is performed. As a result, when a predetermined external force is not applied, the mode is shifted to the speed mode. When an external force is applied, the power mode can be entered.

つまり、この増速弁４０の油圧回路構成は、ブーム伸縮用シリンダ１６を伸ばすときには、図４(ａ)に示すように、第一のサービスポートＢ１から後室１６Ｂに圧油が入るとともに前室１６Ｃ内の圧油を押し出すとき、切換弁４２に設定されている第一の圧力値（例えば３ＭＰa）までは回生回路５１が働かない。そのため、前室１６Ｃ内の圧油のこもり圧が第一の圧力値に達する０〜３ＭＰaまでの僅かな間は、増速弁４０はブーム伸縮用シリンダ１６を動かさない。 That is, in the hydraulic circuit configuration of the speed increasing valve 40, when the boom expansion / contraction cylinder 16 is extended, as shown in FIG. 4A, pressure oil enters the rear chamber 16B from the first service port B1 and the front chamber. When the pressure oil in 16C is pushed out, the regenerative circuit 51 does not work until the first pressure value (for example, 3 MPa) set in the switching valve 42. For this reason, the speed increasing valve 40 does not move the boom expansion / contraction cylinder 16 for a short period from 0 to 3 MPa when the pressure oil pressure in the front chamber 16C reaches the first pressure value.

次いで、図４(ｂ)に示すように、前室１６Ｃの内圧が第一の圧力値（３ＭＰa）を超えると、切換弁４２のパイロットバルブが稼働して油路を開き、前室１６Ｃ内に溜まっていた圧油が回生回路５１から後室１６Ｂ側に流出を開始する。回生回路５１から流入する圧油は、ブースト効果により後室１６Ｂ側の圧油よりも高圧なので、後室１６Ｂ側の圧油に円滑に合流される。これにより、増速弁４０は、前室１６Ｃ側の油を後室１６Ｂ側に回生させることでスピードモードに移行し、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａが増速して伸長される。回生回路５１からの圧油の合流は、前室１６Ｃの内圧がリリーフ弁４４に設定されている第二の設定圧力（例えば１３．７ＭＰa）未満であれば継続される。 Next, as shown in FIG. 4 (b), when the internal pressure of the front chamber 16C exceeds the first pressure value (3 MPa), the pilot valve of the switching valve 42 is operated to open the oil passage, and into the front chamber 16C. The accumulated pressure oil starts to flow out from the regenerative circuit 51 to the rear chamber 16B side. Since the pressure oil flowing in from the regenerative circuit 51 is higher in pressure than the pressure oil on the rear chamber 16B side due to the boost effect, it is smoothly merged with the pressure oil on the rear chamber 16B side. Thus, the speed increasing valve 40 shifts to the speed mode by regenerating the oil on the front chamber 16C side to the rear chamber 16B side, and the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 is accelerated and extended. The joining of the pressure oil from the regenerative circuit 51 is continued if the internal pressure in the front chamber 16C is less than a second set pressure (for example, 13.7 MPa) set in the relief valve 44.

但し、この回路構成は、回生時にシリンダ推力が落ちてしまう。つまり、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａの伸長速度を増速している時は、ロッド断面積部分を押すだけの推力しか得られない。そのため、回生回路５１からの圧油の合流中は、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａを伸ばす速度は上がるものの、シリンダ推力は通常の伸長時に比べて低下する。 However, with this circuit configuration, the cylinder thrust drops during regeneration. That is, when the extension speed of the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 is increased, only a thrust force for pushing the rod cross-sectional area portion can be obtained. Therefore, while the pressure oil from the regenerative circuit 51 is merged, the speed of extending the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 is increased, but the cylinder thrust is reduced as compared with normal expansion.

ここで、特に、クレーンのアウタブーム１２が下向きでグラップル９に荷（この例では木材）を吊っているとき、ブーム伸縮用シリンダ１６の伸長方向に対して外力（重力）がロッド１６ａに対して引き抜き方向への力として作用するところ、伸長されるロッド１６ａが外力を受けて前室１６Ｃの内圧が上昇し、所定以上の外力が作用して前室１６Ｃの内圧がリリーフ弁４４の第二の設定圧力以上になったときには、図４(ｃ)に示すように、リリーフ弁４４の油路が開くことにより、前室１６Ｃ内の圧油がリリーフ弁４４を介してタンクポートＴへと逃げる。 Here, particularly when the crane's outer tab 12 is facing downward and a load (wood in this example) is suspended from the grapple 9, the external force (gravity) is pulled out with respect to the rod 16a in the extending direction of the boom expansion / contraction cylinder 16. When acting as a force in the direction, the extended rod 16a receives an external force to increase the internal pressure of the front chamber 16C, and an external force of a predetermined level or more acts to set the internal pressure of the front chamber 16C to the second setting of the relief valve 44. When the pressure exceeds the pressure, as shown in FIG. 4C, the oil passage of the relief valve 44 is opened, so that the pressure oil in the front chamber 16C escapes to the tank port T via the relief valve 44.

そのため、増速弁４０は、前室１６Ｃ内の圧油をタンクに戻して通常の伸長作動を行わせるパワーモードに移行する。なお、パワーモードへの移行は、前室１６Ｃの内圧が、所定以上の外力作用時の圧力として設定された第二の設定圧力以上になったときであるが、油圧の上限値は、回路保全のために、コントロールバルブ３２内のアンロード弁３６の規定圧力（例えば１７．２ＭＰａ）となる。 Therefore, the speed increasing valve 40 shifts to a power mode in which the pressure oil in the front chamber 16C is returned to the tank and a normal extension operation is performed. The transition to the power mode is when the internal pressure of the front chamber 16C becomes equal to or higher than a second set pressure set as a pressure when an external force is applied above a predetermined level. Therefore, the specified pressure (for example, 17.2 MPa) of the unload valve 36 in the control valve 32 is obtained.

パワーモードへの移行により、回生回路５１から後室１６Ｂへの圧油の回生が行われなくなり、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａの増速は行われなくなるものの、前後室間相互の圧力差が大きくなる。そのため、パワーモードでは、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａの推力を大きくすることができ、また、引き抜き方向への力に対して過剰な伸長速度となることが防止され、ブーム伸縮用シリンダ１６の伸び方向への移動を規制して吊荷の落下を防止または抑制することができる。 Due to the shift to the power mode, pressure oil is not regenerated from the regenerative circuit 51 to the rear chamber 16B, and the speed of the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 is not increased, but the pressure difference between the front and rear chambers is different. growing. Therefore, in the power mode, the thrust of the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 can be increased, and an excessive extension speed with respect to the force in the pulling direction can be prevented. It is possible to prevent or suppress the falling of the suspended load by restricting the movement in the extending direction.

特に、仮にパイロット方式を用いた増速回路構成であると、クレーンが作動していないときに引き抜き方向への力がブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａに作用したときは、勝手にアウタブーム１２が伸びるという問題があるのに対し、本実施形態の増速弁４０であれば、圧油のリーク分以外はリリーフ弁４４の設定油圧でブーム伸縮用シリンダ１６の作動位置を保持することができる。 In particular, in the case of a speed increasing circuit configuration using a pilot system, when a force in the pulling direction acts on the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 when the crane is not operating, the outtab 12 extends without permission. On the other hand, with the speed increasing valve 40 of the present embodiment, the operating position of the boom expansion / contraction cylinder 16 can be held by the set hydraulic pressure of the relief valve 44 except for the leak of pressure oil.

つまり、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａの保持は、第二の油路３２に繋がる増速弁４０の並列回路５３側へは第二のチェック弁４７を用いているので圧油が逃げることがなく、リリーフ弁４４を介する回路側へは第二設定圧力（この例では１３．７ＭＰa）までは圧油が逃げないため、林業用作業機械等での、この種の折り曲げ式クレーンの定格荷重（例えば５００ｋｇ未満）の範囲において、カウンタバランス弁がなくても実用上の問題なく、アウタブーム１２の姿勢を保持することができる。 That is, the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 is held by using the second check valve 47 to the parallel circuit 53 side of the speed increasing valve 40 connected to the second oil passage 32, so that the pressure oil may escape. No pressure oil escapes to the circuit side via the relief valve 44 up to the second set pressure (13.7 MPa in this example), so the rated load of this type of folding crane on a forestry work machine or the like ( For example, in the range of less than 500 kg, the attitude of the outtabome 12 can be maintained without any practical problem even without a counterbalance valve.

また、仮にスピードモードのままでブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａがストローク終端まで動作すると、伸長側のストローク終端での衝撃が大きいという問題がある。特にブーム８の姿勢にもより、ブーム伸縮用シリンダ１６の姿勢が下向きでロッド１６ａを伸長した場合、外力（重力）によるロッド１６ａの引き抜き方向への力の作用により、ストローク終端での衝撃の問題がより顕著となる。 Further, if the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 operates to the stroke end while still in the speed mode, there is a problem that the impact at the stroke end on the extension side is large. In particular, when the rod 16a is extended with the boom expansion / contraction cylinder 16 facing downward depending on the posture of the boom 8, there is a problem of impact at the end of the stroke due to the action of force in the pulling direction of the rod 16a due to external force (gravity). Becomes more prominent.

この衝撃の問題に対し、本実施形態の増速弁４０は、上述のように、所定以上の外力の作用により前室１６Ｃが、リリーフ弁４４の設定圧力１３．７ＭＰa以上になったとき（例えば荷が３００ｋｇ以上でロッド１６ａに引き抜き方向への力が作用したとき）、スピードモードからパワーモードに速やかに移行し、ブーム伸縮用シリンダ１６のロッド１６ａが通常速度で伸長するため、ストローク終端での衝撃が回避される。これにより、コラム７の上部後方に設けられている上記作業台２０への衝撃の伝播も回避される。そのため、作業台２０で操作時のオペレータの姿勢安定性が向上する。したがって、シート２１に座して車両後部側に向いてクレーン操作を行っているオペレータは、安定したクレーン作業を効率良く行うことができる。 In response to this shock problem, the speed increasing valve 40 of the present embodiment, as described above, when the front chamber 16C becomes equal to or higher than the set pressure 13.7 MPa of the relief valve 44 due to the action of an external force greater than a predetermined value (for example, When the load is 300 kg or more and a force in the pulling direction is applied to the rod 16a), the speed mode is quickly changed to the power mode, and the rod 16a of the boom expansion / contraction cylinder 16 extends at the normal speed. Impact is avoided. Thereby, the propagation of impact to the work table 20 provided at the upper rear of the column 7 is also avoided. Therefore, the posture stability of the operator during operation on the work table 20 is improved. Therefore, an operator who sits on the seat 21 and performs the crane operation toward the rear side of the vehicle can efficiently perform a stable crane operation.

以上説明したように、この増速弁４０およびこれを備える折り曲げ式クレーン１０によれば、外力非作用時には、アウタブーム１２のブーム伸縮用シリンダ１６の伸長速度をより向上させることができ、外力作用時には、通常の伸長作動を行わせて、ブーム伸縮用シリンダ１６の伸び方向への移動を規制することができる。
なお、本発明に係る増速弁およびこれを備える折り曲げ式クレーンは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。 As described above, according to the speed increasing valve 40 and the folding crane 10 including the speed increasing valve 40, when the external force is not applied, the extension speed of the boom telescopic cylinder 16 of the outer tab 12 can be further improved, and when the external force is applied. The normal extension operation can be performed to restrict the movement of the boom expansion / contraction cylinder 16 in the extension direction.
Note that the speed increasing valve according to the present invention and the folding crane provided with the speed increasing valve are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

１フォワーダ（作業車両）
２シャシフレーム
３走行装置
４運転室
５荷台
６ベース
７コラム
８ブーム
９グラップル
１０折り曲げ式クレーン（クレーン）
１１インナブーム
１２アウタブーム
１３ローテータ（油圧アクチュエータ）
１４インナシリンダ（油圧アクチュエータ）
１５アウタシリンダ（油圧アクチュエータ）
１６ブーム伸縮用シリンダ（油圧アクチュエータ）
１７旋回シリンダ装置
２０作業台（クレーン操作部）
２１シート
３０操作レバー装置
３１第一の油路
３２第二の油路
３２コントロールバルブ
３４（ブーム伸縮用シリンダの）制御弁
３９操作レバー
４０増速弁
４２切換弁
４４リリーフ弁
４６第一のチェック弁
４７第二のチェック弁
４８第一の絞り
４９第二の絞り
５１回生回路
５３並列回路 1 Forwarder (work vehicle)
2 chassis frame 3 traveling device 4 cab 5 loading platform 6 base 7 column 8 boom 9 grapple 10 folding crane (crane)
11 Inner boom 12 Outtab 13 Rotator (hydraulic actuator)
14 Inner cylinder (hydraulic actuator)
15 Outer cylinder (hydraulic actuator)
16 Boom telescopic cylinder (hydraulic actuator)
17 Rotating cylinder device 20 Work table (crane operating part)
21 Seat 30 Operation lever device 31 First oil passage 32 Second oil passage 32 Control valve 34 Control valve (of boom telescopic cylinder) 39 Operation lever 40 Speed increasing valve 42 Switching valve 44 Relief valve 46 First check valve 47 Second check valve 48 First throttle 49 Second throttle 51 Regenerative circuit 53 Parallel circuit

Claims

A speed increasing valve for controlling the rod operating speed of the double acting hydraulic cylinder,
A speed mode in which pressure oil discharged from the front chamber of the double-acting hydraulic cylinder is regeneratively supplied to the rear chamber to perform an extension operation faster than normal; and pressure oil discharged from the front chamber of the double-acting hydraulic cylinder It is possible to set it to the power mode that discharges to the tank side and performs normal extension operation,
When no external force is applied to the rod of the double-acting hydraulic cylinder, a transition to the speed mode is made.
The speed increasing valve is configured to shift to the power mode when an external force is applied to a rod of the double-acting hydraulic cylinder when a predetermined external force is applied.

The speed increasing valve is provided between the double-acting hydraulic cylinder and a control valve for the double-acting hydraulic cylinder, and the double-acting hydraulic cylinder has a rear chamber connected to a first service port of the control valve. And the front chamber is connected to a second service port of the control valve via a second oil passage, and is connected via one oil passage.
During normal extension operation of the rod, pressure oil from the first service port enters the rear chamber and pressure oil in the front chamber is discharged from the second service port to the tank port of the control valve. The rod is configured to extend,
During the shortening operation of the rod, the pressure oil from the second service port enters the front chamber and the pressure oil in the rear chamber is discharged from the first service port to the tank port of the control valve. Is configured to shorten,
The speed increasing valve includes a regeneration circuit that connects the first oil passage and the second oil passage, a switching valve that opens and closes the regeneration circuit, and a regeneration circuit that is closer to the first oil passage than the switching valve. A first check valve interposed so as to allow only a flow of pressure oil from the front chamber side to the rear chamber side, and the second check port on the second service port side than the regenerative circuit. Allowed only for the flow of pressure oil from the second service port side to the front chamber side to the relief valve interposed in the oil passage and the parallel circuit connecting the primary side and the secondary side of the relief valve And a second check valve interposed to
The operating pressure of the switching valve is higher than the back pressure on the first service port side and is set to a first pressure value that starts the speed mode,
The relief valve has a relief pressure that is higher than the first pressure value and is set to a second pressure value that responds to a switching timing when an external force is applied between the speed mode and the power mode. The speed increasing valve according to claim 1, wherein:

A folding crane mounted on a vehicle,
A folding crane comprising the speed increasing valve according to claim 1 or 2 as a boom extending / contracting mechanism of a boom extending / contracting cylinder.