JPS60119831A - 建設機械のブ−ム起伏装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、トラッククレーン、油圧ショベルなどのブ
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、トラッククレーンや油圧ショベルのなかには、
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
１．これら起伏シリンダの伸縮によってブームの起伏動
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ｍｌ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って
いる、ところで、このような一対の起伏シリンダでもっ
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１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１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っ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扛ぞれ設け
たものが知られている。

したがって、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、この油漏れによっ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
っ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って大きな差圧が発生すると、偵
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、連通管路の破断付随によってはその閉作動
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
均一となって、ブームに捩れを生起させる不其合がある
。

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
るどともに、その前後の差圧が所定値以上となった場合
には閉塞位置に切換えられる第ｌ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
管路な設け、これらドレーン逃がし管路に通常はこのド
レーン逃がし管路な絞る開位置に付勢されるとともに、
その前後の發任が′所定値以上となった場合には閉塞位
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、例えばトラッククレーン、油圧ショベルなど
のブームの起伏をなす油圧回路を示したもので１図中１
０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ポ一ト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
圧油な供給するようになっている。すなわち、方向切換
弁１２の出力ポートの１っはｆｌｌ、ｌ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ｍ１
分岐管１５．１５を介して起伏シリンダ１３．１３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１
８．１８を介して起伏シリンダ１３゜１’ｔｃｒ＋ｆ７
．２圧力室１９．１９に接続されている。

なお、２０は油圧ポンプ１ｏが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主浦圧管１４には方向切換弁１２に近い側からダブ
ルチェック弁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
ロット圧を第２主油圧％１７からパイロット管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のチェックプランジャ
を開閉する復動形のシリンダ部２７がら構成されている
。

これらシリンダ部２７．２７の作動は収縮側パイロット
管２８及び伸張側パイロット？ｉ′２９を介して導かれ
るパイロット圧によりなされるようになっている。

すなわち、収縮側パイロット管２８は上記ダブルチェッ
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、一方伸張側パイロット管２９は、カウ
ンタバランス弁２３とダブルチェック弁２２との間のｍ
ｌ主油圧管１４と第２主油圧管１７とを結ぶ管路３０中
ノシヤトル弁３１に接続されている。したがって、各シ
リンダ部２７．２７にはＳｌ及び第２主油圧管１４．１
７のいずれかの油圧がパイロット圧として尋かれること
になる。

また、各ｍ１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、したがって、この一実施例の場合、起
伏シリンダ１３゜１３の各第ｌ圧力室１６．１６はｆｉ
ｇ１分岐管１５．１５及びバイパス９３２．ｓ２を連通
管路として相互に連通可能となっている。バイパス管３
２．３２にはそれぞれ第１級り開閉弁３３．３３が介装
されている。各第１級り開閉弁３３はバイパス管３２を
絞る絞り開位１ｘとそのバイパス管３２を閉塞する閉塞
位置Ｙの２位置からがる弁であって１通常各第１絞り開
閉弁３３ははね３３ａによるｍｌ付勢力でもって上記絞
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って閉塞位置Ｙに達する弁であって
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ｍｌ圧力室１６との間のバイパス管３２には９
５１差圧パイロツト管３４がそれぞれ接続されており、
このｍｌ差圧パイロット管３４を介して導かれる各ｓｃ
　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寸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っている。

すなわち、この一実施例の場合５通常の状態ではバイパ
ス管３２．３２は第１級り開閉弁３３゜３３が各絞り開
位置Ｘに位１ｉｊＬ　１−１−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１ｇｌ付勢力よりも小さく。

したがって各第１級り開閉弁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３３．３
３間を結ぶ連通管路としてのバイパスｔｉｓ２．ｓ２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、この差圧によって各第１
絞り開閉弁３３は閉塞位置Ｙに切換えられるようになっ
ている。

また、各第１絞り開閉弁３３．３３とバイパス管３２，
３２どはドレーン逃がし管路３５゜３５を介して１目互
に接続されており、各第１級り開閉弁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３５，３５を介してバイパス惰３２，３２
に逃がすことができるようになっている。そして。

このようなドレーン逃がし鴇路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３１２．３６は、通常は、ばね３６　ａ
による第２付勢力でもってドレーン逃がし管路３５，３
５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寸勢力よりも大となった場合には閉塞
位置Ｙに切換るように設定されている、なお、ｆＪｌ　
２絞り開閉弁３６．３６においても、第１絞り開閉弁３
３．３３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での絞り情が徐々に大きくなって閉
塞位置Ｙに達する弁であってもよい。さらに、り３１図
において、３７．３７は第２絞り開閉弁３’６．３６の
第２差圧パイロツト惰を示す。

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つのホールディ
ングバルブとして構成されており、以下にこのホールデ
ィングバルブの具体的構造をｆｉｌ）単に説明する。

第２図中４０はそのハウジングであって、このハウジン
グ４０にはボー）Ａ、Ｈ，Ｃ，Ｄがそれぞれ設けられて
おり、これらボー）　Ａ　、　１３゜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４１は油圧保持弁２５におけ
る逆比弁部２６のチェックプランジャであって、このチ
ェックプランジャ４１はボー）Ａ、Ｂ間を結ぶ内部通路
４２の途中に形成した弁孔４３を閉塞可能となっている
。なお４４は弁孔４３を閉塞する方向にチェックプラン
ジャ４１を付勢する弁はねである。また、４５は油圧保
持弁２５におけるシリンダ部２７のピストンであって、
このピストン４５のロッド４６はチェックプランジャ４
１に向って同軸的に延ひている。さらに。

前記バイパス管３２は第２図中孔４７．ハウジング４０
とチェックプランジャ４１との間の空間４８．チェック
プランジャ４１内に摺動自在に嵌挿したスプール４９内
の通路５ｏ及びチェックプランジャ４ノ内の内部通路４
２に連通ず小通路５ノ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５ノにおけ
るスプール４９内の通路５０と連通ずる開口部位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。したがって第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ｌ絞りｎＦＩ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
ェックプランジャ４１のヘッド５４に形成した孔５５．
チェックプランジャ４１内に収容したホルダ５６とチェ
ックプランジャ４ノとの間の空間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ャ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３ｒめ絞り６３が設けられている。し
たがって、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
ャ６０が第２図中左方向に移動して上記孔５８と空間５
９との間の連通が遮断された場合には、第２絞り開閉弁
３６はその閉塞位置Ｙに移行する。

次に、このような構成にょる一実施例の作用を第１図に
もとづいて説明する、 まず、ブーツ、の起立軸を行なう場合には、方向切換弁
１２を介して油圧ポンプ１ｏがらの圧油を第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
ダブルチェック弁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１３．１３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３ｆ１３，１３はと
もに伸張されてブームの起立軸をなすことかでさる、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の各巣２圧力室１９からは第２分岐
党’１８．１Ｂ、第２主油圧管１７．方向切換弁１２及
び戻り管２ノを介し２て油圧タンク１１に浦が戻される
。なお、この場合、第１主油圧管１４の油圧が収縮側パ
イロット肯２８を介［７油圧保持弁２５の各シリンダ部
２７にパイロッ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、したがって油圧保持弁
２５の各逆止弁部２６は起伏シリンダ１３゜１３の各ｍ
ｈ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はね４４
に抗してチェックプランジャ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を介してボート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ット管２９．シ
ャトル弁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＄２分岐管１８．１８を介して起伏シリンダ１
３．１３の各第２圧力室１９に圧油が供給される。した
がって、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
圧餘１７への圧油の供給と同時に、この第２主油圧管１
７の圧油はパイロット圧として１４路３０．−シャトル
弁３１及び伸張側パイロット管２９を介し、て各油圧保
持弁２５の各シリンダ部２７に棉かれ、各シリンダ部２
７を伸張してその逆止弁部２６を強制的に開く。

これを第２図でみれは、ボー）Ｃから流入した圧油によ
ってピストン４５が図中右方向に移動され、これによっ
てピストン４５のロッド４６がチェックプランジャ４ノ
と当接してこのチェックプランジャ４ノを弁孔４３から
肉１［座させることになる。なお、この場合各シリンダ
部２７からの戻り油は収縮側パイロット管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の圧油はパイロット圧としてパ
イロット管２４を介してカウンタバランス弁２３に導か
れ、このカウンターバランス弁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■」作動がなさ
れるものである。したがって、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１５，
１５、油圧保持弁２５゜２５、カウンタバランス弁２３
．ダブルチェック弁２２を介して第ｌ主油圧管１４に戻
り、この多りｌ主油圧愉１４から方向ＩＪＪ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、ダブルチェック弁２２は内部の絞りによって
そのＡｉｌ後に差圧を発生させることになるが、この差
圧はシャトル弁３）、伸張側パイロット管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の伸張峙から方向切換弁
１２を中立の位置にして起伏シリンダ１３．１３の作Ｑ
を停止した場合には、起伏シリンダ１３．１３の各第Ｉ
Ｉ″ｌ：力窒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￥１６の圧力は各第１絞り開閉弁３３．３３の絞
り開位ｉ＆　Ｘを介して１目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１１を停止した場合には、第
２主浦仕慎１７から油圧保持弁２５．２５の各シリンダ
部２７に導かれるパイロット圧はなくなるが、しかし上
述したようにダブルチェック弁２２前後においてはその
絞りによって第１主油圧管１４内に差圧が発生されてい
ることから、この差圧がパイロット圧として管路３０．
シャトル弁３１及び伸偏側パイロット管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ｚ　ｓ　、　、？　ｓ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からのパイロット圧がなくなってカウ
ンタバランス弁２３が閉じ、これによりダブルチェック
弁２２を流れる油がなくなった後である。なお、この後
、起伏シリンダ１３゜１３の各第ｌ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
って保持されるとどもに、各’４１絞り開閉弁３３゜３
３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
によって各第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。したがって、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ｍｌ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。

よって、各第２絞り開閉弁３６のｎｉＪ後に生じる差圧
が各第１絞り開閉弁３３閉作動に抗する背圧として各第
１絞り開閉弁３３に作用することから、各第１絞り１５
；Ｉ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１１１１１のタイミングは遅れることになる。し
、たがって、各ｆｉＪ　ｌ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ｌ圧力室１
６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ｌ圧力室１６の圧力を保持することができ
る。この粘呆、賀路の破…１といった非常事態にあって
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ｓ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．草間５９．孔５
８．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５Ｑと通路５１との連通が断たれる
ことにより、各第ｌ絞り開閉弁３３はその閉塞位置１Ｙ
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と連通才る通路５１の開口部位５３
はスプール４９の摺動方向に沿って長く形成されている
ので１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って各第１圧力室１６
に辻力差が生じ、これにより多少各第ｌ絞り開閉弁３３
を流れる油の流量が多い場合でも、各第ｌ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
がって、各第ｌ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個のホールディングパル
プに糾み込まれた描造となっているので、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ｌ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。

連通管路にカー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１１８１は全体の
油圧回路図、第２図はホールディングパルプのｌｌｉ面
図である。 １３・・・起伏シリンダ、１６・・・ｍｌ圧力室、１９
・・・第２圧力室、３２・・・バイパス管（連通管路）
３３・・・第ｌ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. 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ｍｌ圧力室に圧油を供給することに
   より１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圧力室に圧油な供給
   することにより、両起伏シリンダをともに収稲させてブ
   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ｍｌ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ｍｌ圧力室に近接した
   両端部に１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った場合
   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な設け、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な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った場合には各ドレーン逃
   がし管路な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。