JPS6334321B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、単一の方向切換弁の切換えにより複
数個の油圧シリンダ等のアクチユエータを作動さ
せてブーム等の単一作動物を作動させる油圧回路
の安全装置に関するものである。

従来、たとえば一本のブームを２個の油圧シリ
ンダで俯仰させる場合、各油圧シリンダとこれを
作動させる１個の方向切換弁との間に、各油圧シ
リンダ共通の１個のカウンタバランス弁を設けて
いるのが通例である。この従来方法では、カウン
タバランス弁と方向切換弁との間で配管の損傷等
による油漏れが生じた場合にはカウンタバランス
弁の働きにより双方の油圧シリンダを直ちに停止
させてそれ以上に縮むことを防止し、ブームが急
降下することを防止できるが、カウンタバランス
弁と各油圧シリンダとを接続している配管に損傷
等が生じた場合にはカウンタバランス弁が働かな
いため上記油圧シリンダが負荷によつて急速に縮
められ、ブームが急降下するおそれがあり、非常
に危険である。

なお、上記カウンタバランス弁を一方の油圧シ
リンダと一体的に設けてその間の配管をなくした
としても、このカウンタバランス弁と他方の油圧
シリンダとは配管によつて接続しなければなら
ず、その配管が損傷して油漏れが生じた場合、そ
の油圧シリンダが働かなくなるため、上記一方の
油圧シリンダおよびカウンタバランス弁が過負荷
になつてブームを支えきれなくなり、その結果、
一方の油圧シリンダおよびカウンタバランス弁も
破損してブームが降下してしまうおそれがある。

また、安全性を高めるために、双方の油圧シリ
ンダにそれぞれカウンタバランス弁を一体に設け
ることが考えられるが、こうすればブームを下げ
る場合に、双方のカウンタバランス弁を同時に開
くことは困難である。すなわちたとえば両カウン
タバランス弁のばね設定値やパイロツト圧のばら
つき等により、一方のカウンタバランス弁のみが
開き、他方のカウンタバランス弁が開かれずある
いは遅れて開かれ、一方の油圧シリンダのみが縮
小されあるいは一方の油圧シリンダが縮小され始
めた後、他方の油圧シリンダが遅れて縮小される
という現象が生じ、両油圧シリンダを完全に同調
させることができず、ブーム下げが円滑に行なわ
れなくなる。

本発明は、このような点に鑑み、カウンタバラ
ンス弁の前後いずれの配管に損傷等による油漏れ
が生じても、複数個の油圧シリンダ等のアクチユ
エータを直ちにかつ一斉に停止させ、各アクチユ
エータおよびこれに連結されたブーム等の作動物
が負荷側に作動することを確実に防止できるよう
にし、しかも、ブーム下げ等のようにブーム等の
作動物を負荷側に駆動する場合に、上記各アクチ
ユエータを確実に同調させて作動させることがで
きる装置を提供するものである。

本発明の第１の要旨は、油圧源に単一の方向切
換弁を介して切換自在に接続された正、逆２つの
供給回路のうち、正作動用供給回路から分岐され
た複数個の正作動用分岐回路が複数個のアクチユ
エータの各正作動用油室に接続されているととも
に、逆作動用供給回路から分岐された複数個の逆
作動用分岐回路が上記各アクチユエータの各逆作
動用油室に接続され、これら各アクチユエータが
単一の作動物に連結されてその作動物が複数個の
アクチユエータで作動されるようにした油圧回路
において、上記正作動用供給回路中に単一のカウ
ンタバランス弁が設けられ、各アクチユエータに
それぞれパイロツト式の制御弁が一体的に設けら
れ、これら各制御弁は、各逆作動用油室側の圧力
が設定圧以下の時に各正作動用分岐回路から各正
作動用油室への油の流入を許容してその逆流を阻
止する第１状態に保持され、各逆作動用油室側の
圧力が設定圧を越えた時に各正作動用油室から各
正作動用分岐回路への油の流出を許容する第２状
態に切換えられるように構成され、かつ、各制御
弁の第２状態への切換用設定圧が上記カウンタバ
ランス弁の設定圧よりも低圧に設定されている点
にある。

また、本発明の第２の要旨は、上記第１の要旨
を備えた油圧回路において、上記各制御弁が、各
逆作動用油室側の圧力が設定圧以下で各正作動用
油室の圧力と正作動用分岐回路の圧力との差圧が
所定圧力以下の時に各正作動用分岐回路から各正
作動用油室への油の流入を許容してその逆流を絞
る中立状態に保持され、各逆作動用油室側の圧力
が設定圧以下で上記差圧が所定圧力を越えた時に
各正作動用分岐回路から各正作動用油室への油の
流入を許容してその逆流を阻止する第１状態に切
換えられ、各逆作動用油室側の圧力が設定圧を越
えた時に各正作動用油室から各作動用分岐回路へ
の油の流出を許容する第２状態に切換えられるよ
うに構成され、かつ、各制御弁の第２状態への切
替用設定圧が上記カウンタバランス弁の設定圧よ
りも低圧に設定されている点にある。

以下、本発明の実施例を図によつて説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示すものであ
り、この実施例では、作動物として油圧式クレー
ンのブームを、アクチユエータとしてブーム俯仰
用油圧シリンダを用いた場合を例示している。

第１図において、１は油槽、２は油圧ポンプ、
３は方向切換弁、４はメインリリーフ弁、５はフ
イルタ、６はカウンタバランス弁、７ａ，７ｂは
パイロツト式の制御弁、８ａ，８ｂは油圧シリン
ダ、９ａ，９ｂはオーバーロードリリーフ弁、１
０はブームである。

方向切換弁３は油圧ポンプ２の吐出回路１１お
よび油槽１への戻り油回路１２と、油圧シリンダ
８ａ，８ｂに対する押側（正作動用）供給回路１
３および引側（逆作動用）供給回路１４との間
で、イ、ロ、ハの３位置に切換自在に設けられて
いる。

回路１３と回路１５との間にカウンタバランス
弁６が設けられ、回路１５は、これより分岐され
た押側（正作動用）分岐回路１６ａ，１６ｂと、
回路１７ａ，１７ｂと、パイロツト式制御弁７
ａ，７ｂと、回路１８ａ，１８ｂを介して油圧シ
リンダ８ａ，８ｂの押側（正作動用）油室１９
ａ，１９ｂに接続されている。

回路１４は、これより分岐された引側（逆作動
用）分岐回路２０ａ，２０ｂと、回路２１ａ，２
１ｂを介して油圧シリンダ８ａ，８ｂの引側（逆
作動用）油室２２ａ，２２ｂに接続されている。

カウンタバランス弁６は、回路１４からパイロ
ツト回路２３に導かれたパイロツト圧すなわち油
圧シリンダ８ａ，８ｂの引側油室２２ａ，２２ｂ
内の圧力が設定圧Pa以下の時はチエツク弁２４
により回路１３から回路１５への油の流入を許容
してその逆流を阻止し、設定圧Paを越えると回
路１５から回路１３への油の流出を許容する構造
となつている。

パイロツト式制御弁７ａ，７ｂは、回路１７
ａ，１７ｂから回路１８ａ，１８ｂへの油の流入
を許容してその逆流を阻止するチエツク弁２５
ａ，２５ｂをもつた二位置（第１状態）と、回路
１８ａ，１８ｂから回路１７ａ，１７ｂへの油の
流出を許容するホ位置（第２状態）とに切換自在
に設けられ、回路２１ａ，２１ｂからパイロツト
回路２６ａ，２６ｂに導かれたパイロツト圧すな
わち油圧シリンダ８ａ，８ｂの引側油室２２ａ，
２２ｂ内の圧力が、設定圧Pb以下の時はニ位置
に保持され、設定圧Pbを越えるとホ位置に切換
えられるようになつている。

上記油圧回路において、回路１１，１２，１
３，１４，１５，１６ａ，１６ｂ，２０ａ，２０
ｂはそれぞれ配管によつて構成されるが、オーバ
ーロードリリーフ弁９ａ，９ｂはそれぞれ油圧シ
リンダ８ａ，８ｂと一体的に構成され、従つて、
回路１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，２１ａ，
２１ｂはそれぞれ共通のマニホールド内に形成さ
れている。また、制御弁７ａ，７ｂの設定圧Pb
はカウンタバランス弁６の設定圧Paよりも低圧
に設定されている。

なお、メインリリーフ弁４は、油圧ポンプ２に
異常な高圧力が発生するのを防止するためのもの
で、吐出回路１１と戻り油回路１２の間に設けら
れている。オーバーロードリリーフ弁９ａ，９ｂ
は油圧シリンダ８ａ，８ｂの押側油室１９ａ，１
９ｂに異常な高圧力が発生することを防止するた
めのもので、回路１８ａ，１８ｂと回路２１ａ，
２１ｂとの間に設けられている。

油圧シリンダ８ａ，８ｂは、そのヘツド側の端
部がそれぞれ図示しないベースマシンに回動自在
に支持され、ロツド先端がブーム１０に連結さ
れ、これによつてブーム１０が２本の油圧シリン
ダ８ａ，８ｂによつて俯仰されるようになつてい
る。

次に、動作について説明する。

まず、油圧ポンプ２を図外の原動機により駆動
させた状態で、方向切換弁３をハ位置に切換える
と、油圧ポンプ２から吐出された圧油が引側の回
路１４に導かれ、さらに、回路２０ａ，２０ｂに
分流された後、回路２１ａ，２１ｂを経て各油圧
シリンダ８ａ，８ｂの引側油室２２ａ，２２ｂに
送り込まれる。

このとき、当初は油圧シリンダ８ａ，８ｂの押
側油室１９ａ，１９ｂ内の油が制御弁７ａ，７ｂ
中のチエツク弁２５ａ，２５ｂおよびカウンタバ
ランス弁６中のチエツク弁２４によつてブロツク
されているので、ピストンが停止したままで引側
油室２２ａ，２２ｂ内に圧油が導かれ、その圧力
が次第に上昇する。そして、その引側の圧力が制
御弁７ａ，７ｂの設定圧Pbを越えると、制御弁
７ａ，７ｂが自動的にホ位置に切換えられて、回
路１８ａ，１８ｂと回路１７ａ，１７ｂとが連通
され、その後、引側の圧力がさらに上昇してカウ
ンタバランス弁６の設定圧Paを越えると、カウ
ンタバランス弁６が開かれて回路１５と回路１３
とが連通される。これによつて上記引側油室２２
ａ，２２ｂに油圧ポンプ２からの圧油が供給され
ながら、押側油室１９ａ，１９ｂ内の油が押側の
回路１８ａ，１８ｂ、制御弁７ａ，７ｂのホ位
置、回路１６ａ，１６ｂを経て回路１５に合流さ
れた後、カウンタバランス弁６、回路１３、方向
切換弁３のハ位置、戻り油回路１２を経て油槽１
に戻され、油圧シリンダ８ａ，８ｂが締められて
ブーム１０が引下げられる。

さらにこの場合、制御弁７ａ，７ｂの設定圧
Pbをカウンタバランス弁６の設定圧Paより低圧
に設定してあるので、制御弁７ａ，７ｂがホ位置
に切換えられた後でないと、カウンタバランス弁
６は開かれない。従つて、仮に左右の制御弁７
ａ，７ｂの設定圧Pbの誤差やそれらのパイロツ
ト回路２６ａ，２６ｂに導かれるパイロツト圧の
差等に起因して一方の制御弁７ａが先にホ位置に
切換えられても、一方の油圧シリンダ８ａの押側
油室１９ａから流出しようとする油はカウンタバ
ランス弁６により一旦ブロツクされ、その油圧シ
リンダ８ａだけが先に縮小されるということはな
い。またその後、他方の制御弁７ｂがホ位置に切
換えられても、同様の理由で他方の油圧シリンダ
８ｂが直ちに縮小されるということもない。

こうして、カウンタバランス弁６が開かれる前
に、上記両制御弁７ａ，７ｂが同時にもしくは相
前後してホ位置に切換えられ、これに伴つて上記
押側油室１９ａ，１９ｂ内の油が回路１８ａ，１
８ｂ、制御弁７ａ，７ｂのホ位置、回路１７ａ，
１７ｂ、分岐回路１６ａ，１６ｂを経て回路１５
で一旦合流され、この合流によつて押側油室１９
ａ，１９ｂ内の圧力が一旦同等に保持される。

その後、カウンタバランス弁６が開かれて上記
回路１５で合流された押側油室１９ａ，１９ｂか
らの排出油がこのカウンタバランス弁６を通過す
ることになり、両油圧シリンダ８ａ，８ｂが確実
に同調して縮小され、これによりブーム１０がス
ムーズに引下げられる。

また、このブーム引下げ時には、引側の回路１
４内の圧力に応じてカウンタバランス弁６の開口
面積が制御され、油圧シリンダ８ａ，８ｂに対し
て適度のブレーキ作用が働き、ブーム１０が安全
に引下げられる。

上記ブーム１０を所定量引下げた後、方向切換
弁３を中立ロ位置に戻すと、油圧ポンプ２からの
圧油が戻り油回路１２を経て油槽１に戻され、上
記油圧シリンダ８ａ，８ｂの引側油室２２ａ，２
２ｂへの油の供給が停止される。

このとき、当初は制御弁７ａ，７ｂがホ位置に
あり、かつ、カウンタバランス弁６が開かれてい
るため、ブーム１０等の負荷により油圧シリンダ
８ａ，８ｂの押側油室１９ａ，１９ｂ内の油が上
記押側の回路１８ａ，１８ｂ等を経て油槽１側に
流出しようとするが、上記引側油室２２ａ，２２
ｂへの油の供給を停止するに伴つて引側の回路の
圧力が低下し、上記制御弁７ａ，７ｂおよびカウ
ンタバランス弁６が直ちに図示の状態に戻され
る。このため、上記押側油室１９ａ，１９ｂから
流出しようとする油は制御弁７ａ，７ｂ中のチエ
ツク弁２５ａ，２５ｂおよびカウンタバランス弁
６中のチエツク弁２４によつて直ちにブロツクさ
れる。従つて、油圧シリンダ８ａ，８ｂが縮むこ
とはなく、直ちに上記の停止位置に保持され、こ
の２本の油圧シリンダ８ａ，８ｂによつてブーム
１０等の負荷が上記の停止位置に確実に保持され
る。

次に、上記ブーム１０を押上げる時は、方向切
換弁３をイ位置に切換える。これにより油圧ポン
プ２からの圧油が押側の回路１３、カウンタバラ
ンス弁６を経て回路１５に導かれ、さらに、回路
１６ａ，１６ｂに分流された後、回路１７ａ，１
７ｂ、制御弁７ａ，７ｂのニ位置、回路１８ａ，
１８ｂを経て各油圧シリンダ８ａ，８ｂの押側油
室１９ａ，１９ｂに送り込まれる。

このとき、各油圧シリンダ８ａ，８ｂの押側の
回路にはブーム１０等の負荷により高圧が発生す
るが、引側の回路は油槽１に連通されているので
この引側の回路は低圧であり、従つて、カウンタ
バランス弁６および制御弁７ａ，７ｂは図示の状
態にあり、上記圧油はこれらカウンタバランス弁
６中のチエツク弁２４および制御弁７ａ，７ｂ中
のチエツク弁２５ａ，２５ｂを通過して各油圧シ
リンダ８ａ，８ｂの押側油室１９ａ，１９ｂにス
ムーズに送り込まれる。これにより油圧シリンダ
８ａ，８ｂが伸ばされるとともに、その引側油室
２２ａ，２２ｂ中の油が回路２１ａ，２１ｂ、回
路２０ａ，２０ｂを経て回路１４に合流された
後、方向切換弁３のイ位置、回路１２を経て油槽
１に戻される。こうして油圧シリンダ８ａ，８ｂ
が伸ばされることによりブーム１０が押上げられ
る。

上記ブーム１０を所定量押上げた後、方向切換
弁３を中立ロ位置に戻すと、上記ブーム引下げ後
の停止時と同様の作用により、油圧シリンダ８
ａ，８ｂが直ちに停止され、この２本の油圧シリ
ンダ８ａ，８ｂによつてブーム１０等の負荷が上
記の停止位置に確実に保持される。

ところで、上記ブーム１０の押上げ時等に、た
とえばカウンタバランス弁６と方向切換弁３との
間の回路１３に損傷等による油漏れが生じた場
合、油圧ポンプ２からの圧油が回路１５に導かれ
なくなるとともに、油圧シリンダ８ａ，８ｂの押
側油室１９ａ，１９ｂ内の油がブーム１０等の負
荷により押戻されて上記回路１３の損傷部から外
部に流出しようとするが、この油は、上記ブーム
１０を停止させる場合の作動原理と同様の原理で
制御弁７ａ，７ｂ中のチエツク弁２５ａ，２５ｂ
およびカウンタバランス弁６の内のチエツク弁２
４によつて直ちにかつ二重にブロツクされる。従
つて、押側油室１９ａ，１９ｂ内の油が外部に流
出することは阻止され、油圧シリンダ８ａ，８ｂ
が縮むことなく、ブーム１０は直ちに停止、保持
される。なお、上記油漏れの発見と同時に方向切
換弁３を中立位置に戻すことにより油圧ポンプ２
からの圧油が回路１３から外部に流出することも
防止される。

また、カウンタバランス弁６と制御弁７ａ，７
ｂとの間の回路１５あるいは回路１６ａ，１６ｂ
に損傷等による油漏れが生じた場合、カウンタバ
ランス弁６は働かないが、上記押側油室１９ａ，
１９ｂ内の油は制御弁７ａ，７ｂのニ位置におけ
るチエク弁２５ａ，２５ｂにより直ちにブロツク
される。従つて、この場合も押側油室１９ａ，１
９ｂ内の油が外部に流出することは阻止され、油
圧シリンダ８ａ，８ｂが縮むことはなく、ブーム
１０は直ちに停止、保持される。

このように油圧シリンダ８ａ，８ｂの押側油室
１９ａ，１９ｂに連通する押側回路において、カ
ウンタバランス弁６の前後いずれの配管に損傷等
による油漏れが生じても、制御弁７ａ，７ｂある
いは制御弁７ａ，７ｂとカウンタバランス弁６に
より押側油室１９ａ，１９ｂからの油の流出が確
実に阻止され、油圧シリンダ８ａ，８ｂがブーム
１０等の負荷によつて縮むこと、およびブーム１
０が降下することが確実に防止される。なお、上
記制御弁７ａ，７ｂは油圧シリンダ８ａ，８ｂと
一体的に形成されているので、この制御弁７ａ，
７ｂと油圧シリンダ８ａ，８ｂとの間で油漏れが
生じるおそれはない。

上記実施例では、カウンタバランス弁６の作動
用パイロツト圧を引側供給回路１４より導くよう
にしているが、押側供給回路１５から導くように
してもよい。

さらに、上記制御弁７ａ，７ｂを第２図に示す
ように構成すれば、一層効果的である。

すなわち、第２図は第２実施例を示し、第１図
で示した第１実施例における制御弁７ａ，７ｂに
代えてヘ、ト、チの３位置に切換自在のパイロツ
ト式制御弁２７ａ，２７ｂを用いたもので、他の
機器および回路構成は第１実施例と同一である。
従つて、第２図において第１図と同一機器および
回路には同一符号を付している。

ここで、制御弁２７ａ，２７ｂは、第１図の制
御弁７ａ，７ｂのニ位置とホ位置に相当するヘ位
置とチ位置との間に、中立ト位置を設けたもの
で、このト位置に、第２チエツク弁２９ａ，２９
ｂと、絞り３０ａ，３０ｂとが並列に設けられて
いる。この制御弁２７ａ，２７ｂは、引側の回路
２１ａ，２１ｂからパイロツト回路３１ａ，３１
ｂに導かれる引側の圧力と、この弁の前後の押側
の回路の差圧すなわち回路１７ａ，１７ｂからパ
イロツト回路３２ａ，３２ｂに導かれる圧力と回
路１８ａ，１８ｂからパイロツト回路３３ａ，３
３ｂに導かれる圧力との差圧とによつて、ヘ、
ト、チの３位置に切換自在に構成されている。

そして、上記引側の圧力が設定圧Pc以下で、
上記差圧が所定圧力以下（実質的に零）の時にト
位置（中立状態）に保持される。また、上記引側
の圧力が設定圧Pc以下であるとともに、回路１
８ａ，１８ｂ内の圧力が高圧で回路１７ａ，１７
ｂ内の圧力が低圧になつてその差圧が所定圧力を
越えるとヘ位置（第１状態）に切換えられる。ま
た、上記引側の圧力が設定圧Pcを越えるとチ位
置（第２状態）に切換えられる。

なお、この制御弁２７ａ，２７ｂも上記第１実
施例の制御弁７ａ，７ｂと同様に油圧シリンダ８
ａ，８ｂに一体的に設けられ、かつ、制御弁２７
ａ，２７ｂのチ位置への切換用設定圧Pcがカウ
ンタバランス弁６の設定圧Paよりも低圧（Pc＜
Pa）に設定されている。

第２図の回路構成における作動は、前述した第
１実施例の場合と実質的に同じであるが、制御弁
２７ａ，２７ｂの作動が次の点で相違している。

すなわち、方向切換弁３が中立ロ位置にある時
は、油圧シリンダ８ａ，８ｂの引側の回路が油槽
１に連通されて低圧となつているので、カウンタ
バランス弁６が図示のように閉じられているとと
もに、パイロツト回路３１ａ，３１ｂに導かれる
圧力も低圧であるため、制御弁２７ａ，２７ｂも
図示の中立ト位置に保持されている。

このとき、油圧シリンダ８ａ，８ｂの押側油室
１９ａ，１９ｂから回路１８ａ，１８ｂを経てパ
イロツト回路３３ａ，３３ｂに負荷保持圧力が導
かれるが、回路１８ａ，１８ｂは制御弁２７ａ，
２７ｂの中立ト位置における絞り３０ａ，３０ｂ
により回路１７ａ，１７ｂに連通されており、か
つ、回路１７ａ，１７ｂが回路１６ａ，１６ｂを
経て回路１５に合流された後、カウンタバランス
弁６でブロツクされているので、回路１８ａ，１
８ｂ内の圧力と、回路１７ａ，１７ｂ内の圧力と
が同等になるとともに、この回路１７ａ，１７ｂ
内の圧力がパイロツト回路３２ａ，３２ｂに導か
れ、上記回路３３ａ，３３ｂに導かれる圧力と回
路３２ａ，３２ｂに導かれる圧力とが釣合うこと
になる。従つて、制御弁２７ａ，２７ｂが上記負
荷保持圧力によつてヘ位置側に切換えられるおそ
れはなく、図示の中立ト位置に保持されたままで
ある。

なお、上記制御弁２７ａ，２７ｂが中立ト位置
にある時は、油圧シリンダ８ａ，８ｂの押側油室
１９ａ，１９ｂ内の油の大部分は第２チエツク弁
２９ａ，２９ｂによつてブロツクされるが、その
一部は回路１８ａ，１８ｂから絞り３０ａ，３０
ｂを経て回路１７ａ，１７ｂに流出しようとす
る。しかし、上記のように回路１７ａ，１７ｂが
回路１５に合流されてカウンタバランス弁６によ
りブロツクされているので、上記押側油室１９
ａ，１９ｂ内の油が油槽１に流出することはな
く、このカウンタバランス弁６によつて油圧シリ
ンダ８ａ，８ｂが停止状態に保持され、ブーム１
０が停止状態に保持されている。

また、このブーム１０の停止状態において、左
右の油圧シリンダ８ａ，８ｂの押側油室１９ａ，
１９ｂ内の油が上記両制御弁２７ａ，２７ｂ中の
絞り３０ａ，３０ｂを経て回路１５で合流される
ことによつて、両押側油室１９ａ，１９ｂ内の圧
力が同等になり、従つて、１本のブーム１０にか
かる負荷を２本の油圧シリンダ８ａ，８ｂにて完
全に２分して支持することになり、一方の油圧シ
リンダに負荷がかたよることなく、理想的に支持
されることになる。

この状態で、方向切換弁３をイ位置に切換える
と、油圧ポンプ２からの圧油が回路１３およびカ
ウンタバランス弁６を経て回路１５に導かれた
後、分岐回路１６ａ，１６ｂに分流され、上記制
御弁２７ａ，２７ｂの中立ト位置における第２チ
エツク弁２９ａ，２９ｂおよび絞り３０ａ，３０
ｂを経て油圧シリンダ８ａ，８ｂの押側油室１９
ａ，１９ｂに送り込まれる。このとき上記のよう
に両油圧シリンダ８ａ，８ｂの押側油室１９ａ，
１９ｂが、回路１８ａ，１８ｂと、絞り３０ａ，
３０ｂ、回路１７ａ，１７ｂと、回路１６ａ，１
６ｂ、回路１５により流体的に連通しているの
で、上記油圧ポンプ２からカウンタバランス弁６
等を経て供給される圧油は、左右に均等に分流さ
れ、上記押側油室１９ａ，１９ｂに同時に均等に
供給され、両油圧シリンダ８ａ，８ｂが完全に同
調されて伸ばされ、ブーム１０がスムーズに押上
げられる。

その後、上記方向切換弁３を中立ロ位置に戻
し、油圧ポンプ２から上記押側油室１９ａ，１９
ｂへの圧油の供給を停止すると、上記中立時と同
様の作用により、油圧シリンダ８ａ，８ｂが直ち
に停止され、ブーム１０が直ちに停止、保持され
る。

次に、方向切換弁３をハ位置に切換えてブーム
１０を引下げる場合、上記第１実施例の場合と同
様に、引側の回路の圧力上昇に伴つて制御弁２７
ａ，２７ｂが自動的にチ位置に切換えられ、カウ
ンタバランス弁６も自動的に開かれる。この場合
も制御弁２７ａ，２７ｂの設定圧Pcをカウンタ
バランス弁６の設定圧Paよりも低圧に設定して
あるので、制御弁２７ａ，２７ｂが先にチ位置に
切替えられ、油圧シリンダ８ａ，８ｂの押側油室
１９ａ，１９ｂが流体的に連通されて両油室１９
ａ，１９ｂの圧力が同等にされた後に、カウンタ
バランス弁６が開かれて油圧シリンダ８ａ，８ｂ
が縮小されるので、両油圧シリンダ８ａ，８ｂが
確実に同調されて縮小され、ブーム１０がスムー
ズに引下げられる。

なお、このブーム１０の引下げ時において、制
御弁２７ａ，２７ｂとカウンタバランス弁６の設
定圧Pc、Paの差が小さい場合、それぞれの応答
性のずれで過渡的にほんの短い時間であるが、カ
ウンタバランス弁６が先に開き、その後に制御弁
２７ａ，２７ｂが開くという場合があるが、たと
え制御弁２７ａ，２７ｂが中立ト位置のままで、
カウンタバランス弁６が先に開いたとしても、上
記押側油室１９ａ，１９ｂが両制御弁２７ａ，２
７ｂの中立ト位置に設けられた絞り３０ａ，３０
ｂ等を経て回路１５に合流されているので、両油
圧シリンダ８ａ，８ｂは常に完全に同期して締め
られ、従つて、シヨツクが生じることなく、ブー
ム１０はスムーズに引下げられ、かつ、微小引下
げ等のインチング制御も円滑に行われる。

また、上記両制御弁２７ａ，２７ｂの設定圧
Pc間にばらつきがあつた場合であつても、それ
らの中立ト位置に設けられた絞り３０ａ，３０ｂ
により上記と同様の作用で、そのばらつきの影響
が吸収され、両油圧シリンダ８ａ，８ｂは同時に
かつ完全に同期して縮められ、ブーム１０はスム
ーズに引下げられる。

その後、上記方向切換弁３をハ位置から中立ロ
位置に戻して油圧ポンプ２から上記引側油室２２
ａ，２２ｂへの圧油の供給を停止すると、上記第
１実施例の場合と同様に、切換え当初は制御弁２
７ａ，２７ｂがチ位置にあり、カウンタバランス
弁６も開かれているが、その後引側の回路が低圧
になり、パイロツト回路３１ａ，３１ｂおよびパ
イロツト回路２３に導かれる圧力も低圧になるた
め、制御弁２７ａ，２７ｂが回路３３ａ，３３ｂ
に導かれる圧力と、回路３２ａ，３２ｂに導かれ
る圧力との釣合いによつて直ちに中立ト位置に戻
され、次いで、カウンタバランス弁６が閉じら
れ、以下、上記中立時およびブーム１０の押上げ
後の停止時と同様の作用により油圧シリンダ８
ａ，８ｂが直ちに停止され、ブーム１０が所定の
位置に直ちに停止、保持される。

ところで、第２図の油圧回路において、回路１
３に損傷等による油漏れが生じた場合、上記第１
実施例の場合と同様に、油圧シリンダ８ａ，８ｂ
の押側油室１９ａ，１９ｂからこの回路１３の損
傷部等を経て外部に流出しようとする油は、カウ
ンタバランス弁６中のチエツク弁２４によつてブ
ロツクされ、その油が外部に流出することは阻止
され、油圧シリンダ８ａ，８ｂが縮むことはな
く、ブーム１０は停止、保持される。

また、回路１５あるいは回路１６ａ，１６ｂに
損傷等による油漏れが生じた場合、カウンタバラ
ンス弁６は働かず、かつ、制御弁２７ａ，２７ｂ
が中立ト位置にあるために、上記押側油室１９
ａ，１９ｂから押戻された油の大部分は一旦この
ト位置の第２チエツク弁２９ａ，２９ｂによつて
ブロツクされるが、その一部が絞り３０ａ，３０
ｂを通過して上記損傷部等から外部に流出するこ
とになる。しかし、上記油が少しでも外部に流出
すると、回路１７ａ，１７ｂの圧力が低下し、こ
れに対し、回路１８ａ，１８ｂからの流出油は制
御弁２７ａ，２７ｂの絞り３０ａ，３０ｂによつ
て絞られているので、その圧力低下は少なく、従
つて、パイロツト回路３２ａ，３２ｂに導かれる
圧力が、パイロツト回路３３ａ，３３ｂに導かれ
る圧力より低圧となり、このため、制御弁２７
ａ，２７ｂが直ちにかつ自動的にヘ位置に切換え
られる。これによつて、上記押側油室１９ａ，１
９ｂから押戻される油はその後すべてこのヘ位置
の第１チエツク弁２８ａ，２８ｂによつて完全に
ブロツクされ、従つて油圧シリンダ８ａ，８ｂが
縮むことはなく、ブーム１０が直ちに停止、保持
される。

このように、第２図の油圧回路によれば、制御
弁２７ａ，２７ｂを、平常時において、ト位置と
チ位置とに切換え、回路１５または回路１６a.１
６ｂに油漏れが生じた場合にのみヘ位置に切換え
るもので、ブーム１０の押上げ時および方向切換
弁３の中立時にト位置、引下げ時にチ位置とする
ことによつて、上記第１実施例で得られた作用効
果と同様の作用効果が得られると同時に、上記設
定値にばらつき等があつた場合でも、ブーム押上
げ時およびブーム引下げ時に油圧シリンダ８ａ，
８ｂを常に完全に同調させて伸長ならびに縮小さ
せることができ、ブーム１０を極めてスムーズに
押上げおよび引下げることができる。また、ブー
ム１０を静止させてその負荷を支持する場合でも
両油圧シリンダ８ａ，８ｂに負荷を２分して支持
させることができ、かつ、ブーム引下げ時のシヨ
ツクも防止できてより安全に用いることができ
る。

なお、第２図で示した実施例において、制御弁
２７ａ，２７ｂを製作するに、ヘ位置における第
１チエツク弁２８ａ，２８ｂと、ト位置における
第２チエツク弁２９ａ，２９ｂおよび絞り３０
ａ，３０ｂを互いに独立して設けても、原理的に
第２図の油圧回路図に基づく構成であれば、上記
のような作用および効果を発果を発揮することが
できるが、とくに第３図ａ〜ｄに示すように構成
すればより効果的である。

すなわち、第３図ａ〜ｄに示す制御弁３４は、
弁ブロツク３５に２つのメインポート３６，３７
と、２つのチエツク弁３８，３９と、パイロツト
ポート４０と、パイロツトピストン４１とを設け
て構成されている。一方のチエツク弁３８はポー
ト３６に連通した通路４２を開閉するもので、ば
ね室４４内に設けられたばね４６により図面左方
向に付勢されている。他方のチエツク弁３９は上
記チエツク弁３８に設けられた軸方向の絞り用通
路４３を開閉するもので、同チエツク弁３８内に
配置されてばね４７により図面左方向に付勢され
ている。なお、ばね室４４はチエツク弁３８に設
けられた径方向の通路４５によりポート３７に連
通されている。

パイロツトピストン４１は上記各チエツク弁３
８，３９に対向して配置され、ばね室４８に設け
られたばね４９により図面右方向に付勢されてい
る。ただし、パイロツトピストン４１を付勢する
ばね４９のばね力は、チエツク弁３８を付勢する
ばね４６のばね力よりも小さく、かつ、チエツク
弁３９を付勢するばね４７のばね力よりも大きく
設定されている。パイロツトピストン４１の小径
部４１ｂの先端には複数個の切欠からなる通路５
０が形成され、この通路５０により通路４２と通
路４３が連通され、絞り用通路４３と、これに挿
入されたチエツク弁３９の先端部とによつて通路
４２とばね室４４、すなわちポート３６とポート
３７を連通する絞りが形成されている。

この制御弁３４をたとえば第２図における制御
弁２７ａとして用いる時は、その弁ブロツク３５
がオーバーロードリリーフ弁９ａとともに油圧シ
リンダ８ａに一体的に連結され、ポート３６が押
側分岐回路１６ａに、ポート３７が回路１８ａ
に、パイロツトポート４０が引側からのパイロツ
ト回路３１ａにそれぞれ接続される。同様に制御
弁２７ｂとして用いる時は、弁ブロツク３５がオ
ーバーロードリリーフ弁９ｂとともに油圧シリン
ダ８ｂに一体的に連結され、ポート３６が押側分
岐回路１６ｂに、ポート３７が回路１８ｂに、パ
イロツトポート４０が引側からのパイロツト回路
３１ｂにそれぞれ接続される。

なお、この制御弁３４を上記の構成とすること
により、ポート３６側の圧力が通路４２を介して
各チエツク弁３８，３９の先端側に作用し、ポー
ト３７側の圧力がばね室４４を介して各チエツク
弁３８，３９の背面側に作用するので、この制御
弁３４に第２図における制御弁２７ａ，２７ｂの
パイロツト回路３２ａ，３３ａおよび３２ｂ，３
３ｂに相当する通路はとくに設ける必要はない。

上記制御弁３４において、パイロツトポート４
０に入力されるパイロツト圧（引側の圧力）が所
定圧力（設定圧）以下の時は、第３図ａに示すよ
うに一定のチエツク弁３８がばね４６により図面
左方向に押圧されて通路４２が閉じられている。
ただし、パイロツトピストン４１の背面のばね４
９を他方のチエツク弁３９の背面のばね４７より
強く設定してあるので、他方のチエツク弁３９は
パイロツトピストン４１によつて図面右方向に後
退され、絞り用通路４３が開かれている。これに
より通路４２とばね室４４、すなわちポート３６
とポート３７が、通路５０と、絞り用通路４３と
を介して連通されることになる。この場合、各チ
エツク弁３８，３９の背面側にポート３７側の圧
力（押側の圧力）が作用し、先端側にポート３６
側の圧力が作用するが、上記絞り用通路４３によ
る絞り作用で各チエツク弁３８，３９の前後の圧
力は同等になるように調節される。従つて、各チ
エツク弁３８，３９は第３図ａに示す状態に保持
されたままであり、この状態で第２図における制
御弁２７ａ，２７ｂの中立ト位置に相当する作用
が発揮される。

次に、ポート３６から圧油が供給されると、そ
の圧力がチエツク弁３８，３９の先端部に作用
し、その圧力が所定圧力以上になると、第３図ｂ
に示すようにチエツク弁３８，３９が図面右方向
に後退され、通路４２，４３が開かれる。これに
よつて上記圧油ポートがポート３６側からポート
３７側にスムーズに流入され、ブーム上げ作業が
行われる。

また、パイロツトポート４０からばね室４８に
パイロツト圧が入力され、その圧力が所定圧力を
越えた場合、すなわち第２図においてブーム引下
げの作業を行うために回路２０ａ，２０ｂに圧油
を供給しその圧力が所定圧力以上となつた場合、
その圧力で第３図ｃに示すようにパイロツトピス
トン４１が図面右方向に摺動され、これによりチ
エツク弁３８，３９がばね４６，４７に抗して図
面右方向に後退され、通路４２，４３が開かれ
る。このとき、ポート３７側からパイロツトピス
トン４１の小径部４１ｂに負荷圧力が作用する
が、パイロツトピストン４１の大径部４１ａの直
径Ｄを小径部４１ｂの直径ｄよりも十分に大きく
して、パイロツト圧（引側の圧力）の受圧面積を
負荷圧力（押側の圧力）を受圧面積より大きくし
てあるので、上記パイロツト圧によつてチエツク
弁３８，３９はスムーズに開かれる。これによつ
て第２図における制御弁２７ａ，２７ｂのチ位置
に相当する状態となり、ポート３７からポート３
６側に油が流出され、ブーム引下げが行われる。

さらに、上記制御弁３４において、ポート３６
側に油漏れ等が生じてそのポート３６側の圧力が
ポート３７側の圧力よりも低圧になると、第３図
ｄに示すようにポート３７側の圧力によりチエツ
ク弁３９が図面左方向に押圧され、絞り用通路４
３が閉じられる。このとき、他方のチエツク弁３
８はばね４６のばね力と上記ポート３７側からの
圧力とによつて図面左方向に押圧され、通路４２
が閉じられている。また、パイロツトピストン４
１は上記チエツク弁３９の移動によりばね４９に
抗して図面左方向に後退させられる。こうしてチ
エツク弁３８により通路４２が閉じられ、かつ、
チエツク弁３９により絞り用通路４３が閉じられ
ることにより、第２図における制御弁２７ａ，２
７ｂのヘ位置に相当する作用が発揮され、ポート
３７側からポート３６側への油の流出が阻止され
る。

このように第３図ａ〜ｄに示す制御弁３４を用
いた場合も第２図の制御弁２７ａ，２７ｂと同様
の作用、効果が発揮され、とくに、上記制御弁３
４によれば、コンパクトに構成され、作動もスム
ーズに行われる。

上記実施例では、油圧シリンダが２本で、押側
油室によつて負荷を支持するものについて説明し
たが、油圧シリンダを３本以上にしてもよく、押
側油室と引側油室と対する油圧回路を逆に接続し
て引側の油室によつて負荷を支持するようにして
も上記と同様の効果を発揮できる。

さらに本発明は、油圧クレーン以外の建設機械
あるいは産業機械にも適用できるものであり、作
動物としても油圧シリンダ以外に油圧モータ等を
対象として実施することもできる。

以上のように本発明は、複数個の油圧シリンダ
等のアクチユエータとそれぞれ一体的に設けたパ
イロツト制御弁と、各アクチユエータ共通のカウ
ンタバランス弁とを組合せてなるものであり、カ
ウンタバランス弁の前後いずれの配管に損傷等に
よる油洩れが生じても、各アクチユエータを直ち
にかつ一斉に停止させ、各アクチユエータおよび
これに連結されたブーム等の作動物が負荷側に移
動（落下）することを確実に防止でき、しかも、
各アクチユエータの作動時には、確実に同調させ
て作動でき、安全ならびに円滑に作業できるので
ある。

また、前記各パイロツト制御弁に中立状態で絞
りを有する制御弁を用いることにより、各パイロ
ツト制御弁およびカウンタバランス弁に応答遅れ
等が生じても、絞りによる調圧作用で応答遅れの
影響をなくし、各アクチユエータをより確実に同
調させて作動でき、微妙なインチング制御等も容
易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す油圧回路
図、第２図は同第２実施例を示す油圧回路図、第
３図ａ〜ｄは本発明に用いられるパイロツト式制
御弁の具体例における作動状態を示す縦断面図で
あり、ａは中立時、ｂは負荷の押上げ時、ｃは負
荷の引下げ時、ｄは油漏れが生じた時の各作動状
態を示している。 １……油槽、２……油圧ポンプ、３……方向切
換弁、４……メインリリーフ弁、６……カウンタ
バランス弁、７ａ，７ｂ……パイロツト式制御
弁、８ａ，８ｂ……油圧シリンダ（アクチユエー
タ）、９ａ，９ｂ……オーバーロードリリーフ弁、
１０……ブーム（作動物）、１３，１５……押側
（正作動用）供給回路、１４……引側（逆作動用）
供給回路、１６ａ，１６ｂ……押側（正作動用）
分岐回路、２０ａ，２０ｂ……引側（逆作動用）
分岐回路、１９ａ，１９ｂ……押側（正作動用）
油室、２２ａ，２２ｂ……引側（逆作動用）油
室、２７ａ，２７ｂ……パイロツト式制御弁、２
８ａ，２８ｂ……第１チエツク弁、１９ａ，２９
ｂ……第２チエツク弁、３０ａ，３０ｂ……絞
り、３４……パイロツト式制御弁、３８，３９…
…チエツク弁、４１……パイロツトピストン、４
３……絞り用通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油圧源に単一の方向切換弁を介して切換自在
   に接続された正、逆２つの供給回路のうち、正作
   動用供給回路から分岐された複数個の正作動用分
   岐回路が複数個のアクチユエータの各正作動用油
   室に接続されているとともに、逆作動用供給回路
   から分岐された複数個の逆作動用分岐回路が上記
   各アクチユエータの各逆作動用油室に接続され、
   これら各アクチユエータが単一の作動物に連結さ
   れてその作動物が複数個のアクチユエータで作動
   されるようにした油圧回路において、上記正作動
   用供給回路中に単一のカウンタバランス弁が設け
   られ、各アクチユエータにそれぞれパイロツト式
   の制御弁が一体的に設けられ、これら各制御弁
   は、各逆作動用油室側の圧力が設定圧以下の時に
   各正作動用分岐回路から各正作動用油室への油の
   流入を許容してその逆流を阻止する第１状態に保
   持され、各逆作動用油室側の圧力が設定圧を越え
   た時に各正作動用油室から各正作動用分岐回路へ
   の油の流出を許容する第２状態に切換えられるよ
   うに構成され、かつ、各制御弁の第２状態への切
   換用設定圧が上記カウンタバランス弁の設定圧よ
   りも低圧に設定されていることを特徴とする複数
   アクチユエータを有する油圧回路の安全装置。 ２ 油圧源に単一の方向切換弁を介して切換自在
   に接続された正、逆２つの供給回路のうち、正作
   動用供給回路から分岐された複数個の正作動用分
   岐回路が複数個のアクチユエータの各正作動用油
   室に接続されているとともに、逆作動用供給回路
   から分岐された複数個の逆作動用分岐回路が上記
   各アクチユエータの各逆作動用油室に接続され、
   これら各アクチユエータが単一の作動物に連結さ
   れてその作動物が複数個のアクチユエータで作動
   されるようにした油圧回路において、上記正作動
   用供給回路中に単一のカウンタバランス弁が設け
   られ、各アクチユエータにそれぞれパイロツト式
   の制御弁が一体的に設けられ、これら各制御弁
   は、各逆作動用油室側の圧力が設定圧以下で各正
   作動用油室の圧力と正作動用分岐回路の圧力との
   差圧が所定圧力以下の時に各正作動用分岐回路か
   ら各正作動用油室への油の流入を許容してその逆
   流を絞る中立状態に保持され、各逆作動用油室側
   の圧力が設定圧以下で上記差圧が所定圧力を越え
   た時に各正作動用分岐回路から各正作動用油室へ
   の油の流入を許容してその逆流を阻止する第１状
   態に切換えられ、各逆作動用油室側の圧力が設定
   圧を越えた時に各正作動用油室から各正作動用分
   岐回路への油の流出を許容する第２状態に切換え
   られるように構成され、かつ、各制御弁の第２状
   態への切換用設定圧が上記カウンタバランス弁の
   設定圧よりも低圧に設定されていることを特徴と
   する複数アクチユエータを有する油圧回路の安全
   装置。