WO2014041710A1 - 降下防止弁装置及び油圧回路 - Google Patents

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passage
pressure
valve
receiving chamber
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友太 熊谷
和則 池井
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株式会社小松製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a fall prevention valve device and a hydraulic circuit provided with the fall prevention valve device.
  • the direction switching valve is operated by operating the operation lever, and the hydraulic cylinder is operated by switching the oil supply direction to the hydraulic cylinder.
  • the operation lever is returned to the neutral position in order to keep the working machine such as a bucket lifted upward. That is, when the operation lever is returned to the neutral position, the direction switching valve is set to the neutral position via the operation valve, and the flow of oil is blocked between the direction switching valve and the hydraulic cylinder. Maintained.
  • this type of hydraulic circuit is generally provided with a descent prevention valve device.
  • the drop prevention valve device is interposed in a holding pressure chamber side passage that communicates between the direction switching valve and a pressure chamber (hereinafter referred to as “holding pressure chamber”) on the hydraulic cylinder that holds the lowered weight of the work implement. It opens and closes, and comprises a poppet that is separated from and in contact with the valve seat, and a poppet spring that presses the poppet in a direction that always contacts the valve seat.
  • the poppet of the fall prevention valve device is provided with a pressure receiving chamber that functions to press the poppet against the valve seat when pressure is applied to the inside.
  • the pressure receiving chamber communicates with the holding pressure chamber of the hydraulic cylinder via the throttle passage.
  • the holding pressure chamber of the hydraulic cylinder may correspond to a pressure chamber on the head side or a pressure chamber on the rod side depending on the mounting state of the hydraulic cylinder.
  • an object of the present invention is to provide a descent prevention valve device and a hydraulic circuit that can reduce pressure loss even when the flow rate of oil is small.
  • a drop prevention valve device includes a main passage connecting a pump port and an actuator port, a poppet that opens and closes the main passage, and presses the poppet in a direction in which the main passage is closed.
  • a discharge passage is provided between the tank port and the pressure receiving chamber, and a pilot switching valve is provided in the discharge passage.
  • the hydraulic circuit according to the present invention includes a main passage interposed in a holding pressure chamber side passage connected to a holding pressure chamber of a hydraulic cylinder, a poppet that opens and closes the main passage, and the poppet in a direction in which the main passage is closed. Connection between the pressure receiving chamber, the poppet spring to be pressed, the pressure receiving chamber provided to close the main passage with respect to the poppet when the internal pressure rises, and the main passage extending from the poppet to the holding pressure chamber And a check valve that connects between the pressure receiving chamber and the main passage extending from the connection point of the throttle passage to the holding pressure chamber and that blocks the flow of oil from the main passage toward the pressure receiving chamber.
  • the present invention is characterized in that a discharge passage having a pilot switching valve is connected to the pressure receiving chamber.
  • the hydraulic circuit according to the present invention operates in response to a command signal output from the operation valve, and switches a direction switching valve that switches a supply direction of oil to the hydraulic cylinder, and from the direction switching valve to a holding pressure chamber of the hydraulic cylinder.
  • An anti-drop valve device that opens and closes the holding pressure chamber side passage by interposing the poppet to and away from the valve seat, and the anti-fall valve device includes the holding pressure A poppet spring that presses the poppet against the valve seat so as to always close the chamber-side passage, and acts to abut the poppet against the valve seat when internal pressure increases; and A pressure receiving chamber connected to the holding pressure chamber side passage between the poppet and the holding pressure chamber of the hydraulic cylinder via a throttle passage, and the direction switching valve is in a neutral position While the pressure acting on the pressure receiving chamber and the pressing force of the poppet spring keep the poppet of the drop prevention valve device in contact with the valve seat and keep the holding pressure chamber side passage closed, the operation valve When operated in the direction of supplying oil from the direction switching valve
  • a bypass passage that connects between the holding pressure chamber side passage and the pressure receiving chamber, and an oil flow that is interposed in the bypass passage and that flows from the holding pressure chamber side passage toward the pressure receiving chamber is blocked. Characterized in that a check valve that.
  • the present invention is characterized in that in the above-described hydraulic circuit, a tank passage connecting the pressure receiving chamber and the oil tank is provided.
  • the tank passage is closed in a normal state, while the operation valve is operated in a direction of discharging oil from the holding pressure chamber of the hydraulic cylinder toward the holding pressure chamber side passage.
  • a pilot switching valve for switching the pilot pressure output from the operation valve when connected to connect the pressure receiving chamber to an oil tank.
  • the present invention outputs a command signal corresponding to the operation direction to the direction switching valve, and the direction switching valve is connected to the pilot switching valve from the holding pressure chamber of the hydraulic cylinder. It has an operation valve that outputs a pilot pressure only when it is operated in a direction of discharging oil into the holding pressure chamber side passage.
  • the pressure receiving chamber is connected to the holding pressure chamber side passage via the bypass passage and the check valve. Regardless of the flow rate, the poppet can move greatly to secure a sufficient opening area, and the pressure loss can be reduced.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram for driving a hydraulic cylinder to which a drop prevention valve device showing an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a specific structural example of the fall prevention valve device applied to the hydraulic circuit shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific structure example of a pilot switching valve applied to the hydraulic circuit shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing an appearance of the descent prevention valve device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a side view showing an appearance of the descent prevention valve device shown in FIG.
  • FIG. 6 is a front view showing an appearance of the descent prevention valve device shown in FIG.
  • FIG. 7 is a bottom view showing an appearance of the descent prevention valve device shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a hydraulic circuit in which a descent prevention valve device is applied to a working machine of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention.
  • the hydraulic circuit exemplified here includes a hydraulic cylinder 10 having a piston rod 10a facing upward, and a direction switching valve 30 for switching the direction of oil supply from the hydraulic pump 20 to the hydraulic cylinder 10, and an operation lever.
  • the operation of the hydraulic cylinder 10 is controlled by operating the direction switching valve 30 via the operation valve 40 when 41 is operated.
  • the pressure chamber 11 on the head side will be described as a holding pressure chamber 11 in which pressure acts when the working machine naturally descends due to its own weight.
  • the direction switching valve 30 is operated by the pilot pressure output from the operation valve 40 as the operation lever 41 is operated, and selectively connects the supply port c and the drain port d to the two input / output ports a and b. To switch to. Specifically, when the direction switching valve 30 is in the neutral position shown in FIG. 1, the two input / output ports a and b, the supply port c, and the drain port d are maintained in a disconnected state. . When the direction switching valve 30 is moved to the right in FIG. 1 from this state and switched to the extended position, the first input / output port a and the supply port c are connected, and the second input / output port b Connect to the drain port d.
  • the first input / output port a of the direction switching valve 30 is connected to the holding pressure chamber 11 of the hydraulic cylinder 10 through the holding pressure chamber side passage 1, and the second input / output port b is connected to the hydraulic cylinder 10 through the rod side passage 2.
  • the rod side pressure chamber 12 is connected.
  • a supply passage 3 is connected to the supply port c of the direction switching valve 30 and connected to the discharge port 20a of the hydraulic pump 20, and the drain port d of the direction switching valve 30 is connected to the oil tank T. Is connected to the drain passage 4.
  • the operation valve 40 applies a pilot pressure corresponding to the operation amount from the lever neutral position of the operation lever 41 to each switching pressure chamber of the direction switching valve 30 through individual pilot passages 42 and 43 corresponding to the operation direction of the operation lever 41. 32 and 31 are output.
  • the extension side switching pressure chamber located on the left side in FIG. The pilot pressure is output to 32, and the direction switching valve 30 is switched from the neutral position to the extended position.
  • the direction switching valve 30 is switched to the extended position, the holding pressure chamber side passage 1 connected to the holding pressure chamber 11 of the hydraulic cylinder 10 passes through the first input / output port a and the supply port c of the direction switching valve 30.
  • the rod side passage 2 connected to the supply passage 3 and connected to the rod side pressure chamber 12 of the hydraulic cylinder 10 is connected to the drain passage 4 via the second input / output port b and the drain port d of the direction switching valve 30. Connected.
  • the operation lever 41 when the operation lever 41 is operated from the lever neutral position in the direction of the arrow B in FIG. 1, the operation lever 41 enters the contraction side switching pressure chamber 31 located on the right side in FIG.
  • the pilot pressure is output, and the direction switching valve 30 is switched from the neutral position to the retracted position.
  • the direction switching valve 30 When the direction switching valve 30 is switched to the retracted position, the holding pressure chamber side passage 1 connected to the holding pressure chamber 11 of the hydraulic cylinder 10 is drained via the first input / output port a and the drain port d of the direction switching valve 30.
  • the rod side passage 2 connected to the passage 4 and the rod side pressure chamber 12 is connected to the supply passage 3 via the second input / output port b and the supply port c of the direction switching valve 30. .
  • the holding pressure chamber side passage 1 connecting the first input / output port a of the direction switching valve 30 and the holding pressure chamber 11 of the hydraulic cylinder 10 is prevented from being lowered at an intermediate portion thereof.
  • a valve device 50 is provided. As shown in FIG. 2, the descent prevention valve device 50 opens and closes the holding pressure chamber side passage 1 by connecting / blocking a main passage 52 formed in the valve body 51.
  • the main passage 52 connects the pump port 50a and the actuator port 50b provided in the valve body 51, and has a first main passage portion 52a, a second main passage portion 52b, and a communication main passage portion 52c. Yes.
  • the first main passage portion 52a opens to one end face of the valve body 51 through the pump port 50a, and is connected to the first input / output port a of the direction switching valve 30 through the pump port 50a.
  • the second main passage portion 52b opens to the other end surface of the valve body 51 via the actuator port 50b, and is connected to the holding pressure chamber 11 of the hydraulic cylinder 10 via the actuator port 50b.
  • the first main passage portion 52a and the second main passage portion 52b extend in a manner of being substantially parallel to each other, and are provided at positions where their axial centers are shifted from each other.
  • the communication main passage portion 52c connects the inner end portion of the first main passage portion 52a and the inner end portion of the second main passage portion 52b, and the first main passage portion 52a and the second main passage portion 52b. Is formed in a direction substantially perpendicular to the direction.
  • the valve body 51 is provided with a valve seat 53 at a connection portion between the first main passage portion 52a and the communication main passage portion 52c, and a pressure receiving chamber 54 at a portion connected to the first main passage portion 52a.
  • the valve seat 53 has an annular shape formed around the axis of the communication main passage portion 52c, and has a tapered shape in which the inner diameter gradually decreases toward the second main passage portion 52b.
  • the pressure receiving chamber 54 is a space that is located on the same axis as the communication main passage 52c and is formed so as to be connected to the first main passage 52a.
  • the pressure receiving chamber 54 accommodates a poppet 55 and a poppet spring 56 therein. Yes.
  • the poppet 55 has a columnar shape with a tapered surface 55 a at the tip, and is arranged in a manner to be movable in the pressure receiving chamber 54 of the valve body 51 in such a manner that the tapered surface 55 a is separated from and in contact with the valve seat 53. is there.
  • the poppet spring 56 is interposed between the base end portion of the poppet 55 and the plug 58 that closes the pressure receiving chamber 54, and presses the poppet 55 in a direction in which the poppet 55 is always in contact with the valve seat 53.
  • a throttle passage 57 is formed at the center, and a step portion 55b is formed on the outer periphery of a portion located in the first main passage portion 52a.
  • the throttle passage 57 is a through hole that penetrates through a portion extending from the distal end surface to the proximal end surface of the poppet 55 and always connects between the pressure receiving chamber 54 and the second main passage portion 52b, and the first throttle 57a is provided in the middle portion.
  • the step portion 55b is formed in an annular shape by forming a base end portion with a larger diameter than the tip end portion of the poppet 55, and constitutes a pressure receiving surface in the first main passage portion 52a. Yes.
  • a discharge passage 5 is connected to the pressure receiving chamber 54 of the valve body 51.
  • the discharge passage 5 is connected to the tank port 50c formed in the valve body 51.
  • the first discharge passage portion 5a, the second discharge passage portion 5b, and the third discharge passage portion 5c. A fourth discharge passage portion 5d, a fifth discharge passage portion 5e, and a sixth discharge passage portion 5f.
  • the first discharge passage portion 5a of the discharge passage 5 extends from the pressure receiving chamber 54, and the extended end portion is connected to the second discharge passage portion 5b.
  • the second discharge passage portion 5b has an annular shape formed between the sleeve hole 52d and the sleeve 60 by attaching the sleeve 60 to the sleeve hole 52d formed in the valve body 51 along the second main passage portion 52b. It is a void.
  • the third discharge passage portion 5 c is a space (hereinafter referred to as “center hole 61”) formed in the axial center portion of the sleeve 60, and the second discharge passage portion 5 c is provided through a second restrictor 62 provided along the radial direction of the sleeve 60.
  • the fourth discharge passage portion 5 d is a space in the valve body 51 formed in the distal end extension portion of the sleeve 60, and is connected to the third discharge passage portion 5 c through the tip opening of the sleeve 60.
  • the opening front end face 63 of the sleeve 60 is formed in a tapered shape so that the inner diameter gradually increases toward the front end.
  • the fifth discharge passage portion 5e extends along the radial direction from the fourth discharge passage portion 5d, and the extended end portion is connected to the sixth discharge passage portion 5f.
  • the sixth discharge passage portion 5f extends along the sleeve hole 52d from the extending end portion of the fifth discharge passage portion 5e, and opens to one end surface of the valve body 51 through the tank port 50c.
  • the oil tank T is connected to the tank port 50 c of the valve body 51 through the external discharge passage 6.
  • the discharge passage 5 provided in the valve body 51 and the external discharge passage 6 connected to the tank port 50c constitute a tank passage for connecting the pressure receiving chamber 54 of the valve body 51 to the oil tank T.
  • the second throttle 62 of the discharge passage 5 is formed to have a larger cross-sectional area than the first throttle 57a formed in the poppet 55.
  • a pilot switching valve 70 is provided in the discharge passage 5 of the valve body 51.
  • the pilot switching valve 70 keeps the discharge passage 5 closed by the pressing force of the switching spring 71 in the normal state, while discharging when the operation lever 41 is operated to switch the direction switching valve 30 to the retracted position.
  • the passage 5 is opened to connect the pressure receiving chamber 54 to the oil tank T.
  • the fitting portion 72 a of the spool 72 is inserted into the center hole 61 of the sleeve 60, and the switching spring 71 is interposed between the pressing portion 72 b of the spool 72 and the valve body 51.
  • the distal end of the fitting portion 72a of the spool 72 is disposed in the pilot pressure chamber 73, and the pressing portion 72b of the spool 72 is separated from and brought into contact with the opening distal end surface 63 of the sleeve 60, whereby the third discharge passage portion 5c of the discharge passage 5.
  • the fourth discharge passage portion 5d are configured to connect and disconnect the pilot switching valve 70.
  • the pilot pressure chamber 73 of the pilot switching valve 70 is configured in the center hole 61 of the sleeve 60 by attaching a plug 74 to the end of the sleeve 60.
  • the pilot pressure chamber 73 is connected to a pilot branch passage 43 a branched from the degenerate side pilot passage 43 through a pilot port 50 d provided in the valve body 51.
  • the fitting portion 72a of the spool 72 is formed to have an outer diameter that is inserted into the center hole 61 of the sleeve 60 with almost no gap, while the pressing portion 72b of the spool 72 is formed to have a larger diameter than the fitting portion 72a.
  • a pressing surface 72c is formed at an end of the pressing portion 72b that is close to the sleeve 60.
  • the pressing surface 72 c is a tapered portion configured such that the outer diameter gradually decreases toward the sleeve 60, and is always kept in contact with the opening tip surface 63 of the sleeve 60 by the pressing force of the switching spring 71. .
  • the portion having the smallest outer diameter on the pressing surface 72 c of the spool 72 is formed to have a smaller diameter than the center hole 61 of the sleeve 60.
  • the pressing surface 72c is separated from the opening front end surface 63 of the sleeve 60, and the third discharging passage portion 5c of the discharging passage 5 is separated.
  • the fourth discharge passage portion 5d is connected.
  • the fitting part 72a of the spool 72 is provided with a first cutout 72d, a second cutout 72e, and a third cutout 72f.
  • the first cutout 72d and the second cutout 72e are small diameter portions for securing the third discharge passage portion 5c between the central hole 61 of the sleeve 60, and have a large diameter that fits the sleeve 60 therebetween.
  • the parts are formed so as to be spaced apart from each other.
  • the first notch 72d is in either a state where the pressing surface 72c of the spool 72 is in contact with the opening tip surface 63 of the sleeve 60 or a state where the pressing surface 72c of the spool 72 is separated from the opening tip surface 63 of the sleeve 60.
  • the third discharge passage portion 5c secured by the first notch 72d (hereinafter referred to as “3-1 discharge passage portion 5c-1” when distinguished) can always be connected to the second throttle 62.
  • the second notch 72e is located on the tip end side of the spool 72 relative to the first notch 72d, and is formed at a portion that becomes a boundary with the pressing portion 72b.
  • a third discharge passage portion 5c (hereinafter referred to as “third-second discharge passage portion 5c-2” for distinction) formed between the center hole 61 of the sleeve 60 by the second cutout 72e is formed on the spool 72. Only when the pressing surface 72c is separated from the opening front end surface 63 of the sleeve 60, it is connected to the fourth discharge passage portion 5d.
  • the center hole 61 a of the sleeve 60 facing the second notch 72 e of the spool 72 in a state where the pressing surface 72 c of the spool 72 is in contact with the opening tip surface 63 of the sleeve 60 is The inner diameter is slightly larger so that a gap is created between the large diameter portions when facing each other.
  • the third cutouts 72f are a plurality of groove-like portions formed in the large-diameter portion between the first cutout 72d and the second cutout 72e, and are respectively open in the peripheral surface of the large-diameter portion and the first cutout 72d. It is formed along the axial direction of the spool 72.
  • the third cutout 72f is formed by the large diameter portion so that the 3-1 discharge passage portion 5c-1 and the 3-2 discharge passage portion are formed. The state where 5c-2 is divided is maintained.
  • the portions located on the front end side of the third notch 72f are respectively positioned in the large-diameter center holes 61a.
  • the 3-1 discharge passage portion 5c-1 and the 3-2 discharge passage portion 5c-2 are connected to each other by the three notches 72f and the large-diameter center hole 61a.
  • valve main body 51 is provided with a bypass passage 80 as shown in FIG.
  • the bypass passage 80 connects a portion 80x from the connection point 57x of the throttle passage 57 to the actuator port 50b in the second main passage portion 52b of the main passage 52 and the pressure receiving chamber 54.
  • a third aperture 82 is provided.
  • the check valve 81 blocks the flow of oil from the main passage 52 toward the pressure receiving chamber 54.
  • the third throttle 82 is provided between the check valve 81 and the pressure receiving chamber 54 in the bypass passage 80, and is formed larger than the first throttle 57a.
  • a bypass plug 80 is configured by mounting a rod plug 83 having a built-in check valve 81 in a bypass formation hole 84 provided in the valve body 51.
  • the check valve 81 provided in the rod plug 83 opens and closes a check passage 83 a formed in the axial center portion of the rod plug 83 by a check poppet 85.
  • the check valve 81 includes a check spring 86 for maintaining the check passage 83a in a normally closed state.
  • the bypass forming hole 84 is formed in the valve main body 51 so as to be arranged in parallel with the pressure receiving chamber 54, and one end opens to a portion close to the actuator port 50b in the second main passage portion 52b, while the other end is the pressure receiving chamber. 54 is open.
  • the third diaphragm 82 is formed in the radial direction from the check passage 83 a of the rod plug 83 and opens on the outer peripheral surface of the rod plug 83.
  • Reference numeral 87 in the drawing denotes an oil filter interposed in the bypass passage 80 from the check valve 81 to the main passage 52.
  • the position where the second main passage 52 b of the main passage 52 is connected to the bypass passage 80 is downstream of the connection point 57 x of the bypass passage 80. Therefore, due to factors such as pipe resistance, the pressure at the position connected to the bypass passage 80 is also lower than the connection point 57x. For this reason, the check valve 81 is opened against the pressing force of the check spring 86 in the bypass passage 80, and the pressure receiving chamber 54 of the lowering prevention valve device 50 is connected to the second main passage portion 52b via the bypass passage 80. As a result, the pressure in the pressure receiving chamber 54 decreases.
  • the opening area between the poppet 55 and the valve seat 53 is sufficiently secured regardless of the flow rate of the passing oil, and the hydraulic cylinder 10 is extended. It becomes possible to reduce the pressure loss in the fall prevention valve device 50 at the time. Moreover, since the bypass passage 80 and the check valve 81 described above are configured inside the valve main body 51, they can be configured relatively compactly, and a large space is not required for installation.
  • the pilot pressure output from the operation valve 40 to the degenerate side pilot passage 43 is also applied to the pilot pressure chamber 73 of the pilot switching valve 70 via the pilot branch passage 43a.
  • the pressure receiving chamber 54 of the device 50 is connected to the oil tank T, and the poppet 55 is separated from the valve seat 53 against the pressing force of the poppet spring 56 by the load pressure of the hydraulic cylinder 10. Accordingly, the oil discharged from the hydraulic pump 20 is supplied to the rod-side pressure chamber 12 of the hydraulic cylinder 10 via the supply passage 3, the direction switching valve 30, and the rod-side passage 2, and the oil in the holding pressure chamber 11 is also supplied.
  • the oil pressure is discharged to the oil tank T through the holding pressure chamber side passage 1, the drop prevention valve device 50, the holding pressure chamber side passage 1, the direction switching valve 30 and the drain passage 4, and the hydraulic cylinder 10 is degenerated.
  • the check valve 81 is kept closed by the check spring 86, so that the oil discharged from the hydraulic cylinder 10 to the holding pressure chamber side passage 1 does not flow.
  • the third throttle 82 is provided, even if the check valve 81 fails and does not operate, the pressure reduced by the third throttle 82 relative to the pressure in the holding pressure chamber 11 is received. It can be led to the chamber 54 and the poppet 55 is opened, so there is no risk of oil flowing into the bypass passage 80.
  • the pressure receiving chamber 54 is held by the holding pressure chamber via the bypass passage 80 and the check valve 81. Since it is connected to the side passage 1, regardless of the flow rate of the oil passing therethrough, the poppet 55 can move greatly to ensure a sufficient opening area, and the pressure loss in the drop prevention valve device 50 can be reduced. It becomes possible.
  • the third diaphragm 82 is provided in the bypass passage 80, but the third diaphragm 82 is not necessarily provided. Further, the check spring 86 may be omitted.
  • the pressure chamber on the head side is the holding pressure chamber 11, but this is not necessarily limited thereto.
  • the holding pressure chamber is a pressure chamber in which pressure is applied when the work implement is naturally lowered by its own weight, and the pressure chamber on the rod side may be the holding pressure chamber depending on the mounting state of the hydraulic cylinder.
  • the check valve 81, the poppet 55, and the pilot switching valve 70 are provided in the common valve main body 51.
  • the present invention is not necessarily limited to this, and the check valve, poppet, pilot
  • the switching valves may be assembled individually and then assembled.
  • the direction switching valve 30 is operated by the pilot pressure from the operation valve 40, but is configured to output an electrical signal from the operation valve to the direction switching valve.
  • the direction switching valve may be operated by an electric signal from the operation valve.
  • Holding pressure chamber side passage 5 Discharge passage 10 Hydraulic cylinder 11 Holding pressure chamber (head side pressure chamber) 30 direction switching valve 40 operation valve 50 drop prevention valve device 50a pump port 50b actuator port 50c tank port 50d pilot port 52 main passage 53 valve seat 54 pressure receiving chamber 55 poppet 56 poppet spring 57 throttle passage 57x connection point 70 pilot switching valve 80 bypass passage 81 Check valve 82 3rd throttle T Oil tank

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Abstract

　油の通過流量が小さい場合にも圧力損失を低減できるように、ポンプポートとアクチュエータポートを接続する主通路と、主通路を開閉するポペットと、主通路が閉じる方向にポペットを押圧するポペットバネと、内部圧力が上昇した場合にポペットに対して主通路を閉じるように設けた受圧室と、アクチュエータポートと受圧室を接続する絞り通路と、を備え、アクチュエータポートに圧力が作用した場合には絞り通路を介して受圧室に作用する圧力及びポペットバネの押圧力によりポペットが主通路を閉じた状態に維持する一方、ポンプポートに圧力が作用した場合にはポペットバネの押圧力に抗してポペットを移動させることにより主通路を開けるようにした降下防止弁装置であって、絞り通路の接続点からアクチュエータポートに至るまでの主通路と受圧室との間を接続し、かつ主通路から受圧室に向かう油の流れを遮断するチェック弁を有したバイパス通路を設けた。

Description

降下防止弁装置及び油圧回路
　本発明は、降下防止弁装置及び降下防止弁装置を備えた油圧回路に関する。
　油圧ショベル等の建設機械では、操作レバーの操作によって方向切換弁を動作させ、油圧シリンダに対する油の供給方向を切り換えることによって油圧シリンダを動作させるようにしている。この種の建設機械では、バケット等の作業機を上方に持ち上げた状態に維持するために操作レバーを中立位置に戻す場合がある。すなわち、操作レバーを中立位置に戻すと、操作弁を介して方向切換弁が中立位置となり、方向切換弁と油圧シリンダとの間で油の流通が遮断されるため、作業機が持ち上がった状態に維持される。
　しかしながら、方向切換弁が中立位置となった場合にも、油の通過を完全に遮断することができず、バルブ本体とスプールとの隙間を油が流通し、油圧シリンダが縮退して作業機が降下する恐れがある。このため、この種の油圧回路には、降下防止弁装置が設けられているのが一般的である。
　降下防止弁装置は、方向切換弁と油圧シリンダにおける作業機の降下重量を保持する側の圧力室（以下、「保持圧力室」という）との間を連通する保持圧力室側通路に介在してこれを開閉するもので、弁座に対して離接するポペットと、弁座に対してポペットを常時当接する方向に押圧するポペットバネとを有して構成されている。降下防止弁装置のポペットには、内部に圧力が加えられた場合にポペットを弁座に押し付けるように機能する受圧室が設けられている。受圧室は、絞り通路を介して油圧シリンダの保持圧力室に連通されている。
　上記のように構成された油圧回路では、操作弁を操作し、油圧シリンダの保持圧力室に向けて油を供給するように方向切換弁を動作させると、油の供給圧力によりポペットバネの押圧力に抗してポペットが弁座から離隔され、保持圧力室側通路が開く。これにより、保持圧力室に油が供給されて油圧シリンダが伸長動作することになる。
　この状態から、操作弁の操作により方向切換弁を中立位置に戻すと、ポペットの受圧室に作用する圧力及びポペットバネの押圧力によりポペットが弁座に当接された状態に維持されるため、保持圧力室側通路が閉じる。これにより、方向切換弁のバルブ本体とスプールとの間に隙間があったとしても、油圧シリンダの保持圧力室から油が流出しないため、作業機が降下する事態を招来する恐れがなくなる（例えば、特許文献１参照）。
　尚、油圧シリンダの保持圧力室は、油圧シリンダの取り付け状態によってヘッド側の圧力室が該当する場合と、ロッド側の圧力室が該当する場合とがあり得る。
特開平７－２７９９０５号公報
　ところで、上述した油圧回路において油圧シリンダの保持圧力室に向けて油を供給できるのは、降下防止弁装置の前後差圧による力がポペットバネの押圧力を上回った場合のみとなる。従って、通過する油の流量が小さい場合には、降下防止弁装置の前後差圧も小さいものとなるため、ポペットと弁座との開口面積、つまり油の通過面積を十分に確保できず、降下防止弁装置において大きな圧力損失が招来されることになる。
　本発明は、上記実情に鑑みて、油の通過流量が小さい場合にも圧力損失を低減することのできる降下防止弁装置及び油圧回路を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係る降下防止弁装置は、ポンプポートとアクチュエータポートを接続する主通路と、前記主通路を開閉するポペットと、前記主通路が閉じる方向に前記ポペットを押圧するポペットバネと、内部圧力が上昇した場合に前記ポペットに対して前記主通路を閉じるように設けた受圧室と、前記アクチュエータポートと前記受圧室を接続する絞り通路と、を備え、前記アクチュエータポートに圧力が作用した場合には前記絞り通路を介して前記受圧室に作用する圧力及び前記ポペットバネの押圧力により前記ポペットが前記主通路を閉じた状態に維持する一方、前記ポンプポートに圧力が作用した場合には前記ポペットバネの押圧力に抗して前記ポペットを移動させることにより前記主通路を開けるようにした降下防止弁装置であって、前記絞り通路の接続点から前記アクチュエータポートに至るまでの主通路と前記受圧室との間を接続し、かつ前記主通路から前記受圧室に向かう油の流れを遮断するチェック弁を有したバイパス通路を設けたことを特徴とする。
　また、本発明は、上述した降下防止弁装置において、タンクポートと前記受圧室との間に両者を接続する排出通路を設けるとともに、この排出通路にはパイロット切換弁を配設したことを特徴とする。
　また、本発明に係る油圧回路は、油圧シリンダの保持圧力室に接続された保持圧力室側通路に介在する主通路と、前記主通路を開閉するポペットと、前記主通路が閉じる方向に前記ポペット押圧するポペットバネと、内部圧力が上昇した場合に前記ポペットに対して前記主通路を閉じるように設けた受圧室と、前記ポペットから前記保持圧力室に至る主通路と前記受圧室との間を接続する絞り通路と、前記絞り通路の接続点から前記保持圧力室に至る主通路と前記受圧室との間を接続し、かつ前記主通路から前記受圧室に向かう油の流れを遮断するチェック弁を有するバイパス通路と前記油圧シリンダに対する油の供給方向を切換える方向切換弁とを備え、前記方向切換弁が中立位置にある場合には前記受圧室に作用する圧力及び前記ポペットバネの押圧力により前記ポペットが前記主通路を閉じた状態に維持する一方、前記方向切換弁から前記油圧シリンダの保持圧力室に向けて油を供給した場合には油の供給圧力により前記ポペットバネの押圧力に抗して前記主通路を開けるように前記ポペットを移動させることにより前記油圧シリンダの保持圧力室へ油を供給するようにしたことを特徴とする。
　また、本発明は、上述した油圧回路において、前記受圧室にはパイロット切換弁を備えた排出通路を接続したことを特徴とする。
　また、本発明に係る油圧回路は、操作弁から出力される指令信号に応じて動作し、油圧シリンダに対する油の供給方向を切換える方向切換弁と、前記方向切換弁から油圧シリンダの保持圧力室に至る保持圧力室側通路に介在し、弁座に対してポペットを離接させることにより前記保持圧力室側通路を開閉する降下防止弁装置と、を備え、前記降下防止弁装置は、前記保持圧力室側通路を閉じるように前記弁座に対して前記ポペットを常時当接する方向に押圧するポペットバネと、内部圧力が上昇した場合に前記弁座に対して前記ポペットを当接する方向に作用し、かつ絞り通路を介して前記ポペットと油圧シリンダの保持圧力室との間の前記保持圧力室側通路に接続する受圧室とを有したものであり、前記方向切換弁が中立位置にある場合には前記受圧室に作用する圧力及び前記ポペットバネの押圧力により前記降下防止弁装置のポペットを前記弁座に当接させて前記保持圧力室側通路を閉じた状態に維持する一方、前記操作弁が前記方向切換弁から前記降下防止弁装置に向けて油を供給する方向に操作された場合には油の供給圧力により前記ポペットバネの押圧力に抗して前記保持圧力室側通路を開けるように前記降下防止弁装置のポペットを前記弁座から離隔させることにより油圧シリンダの保持圧力室に油を供給するようにした油圧回路において、前記絞り通路の接続点から油圧シリンダの保持圧力室に至るまでの保持圧力室側通路と前記受圧室との間を接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に介在し、前記保持圧力室側通路から前記受圧室に向かう油の流れを遮断するチェック弁とを備えたことを特徴とする。
　また、本発明は、上述した油圧回路において、前記受圧室及び油タンクの間を接続するタンク通路を備えたことを特徴とする。
　また、本発明は、上述した油圧回路において、通常状態においては前記タンク通路を閉じる一方、前記操作弁が油圧シリンダの保持圧力室から前記保持圧力室側通路に向けて油を排出する方向に操作された際に前記操作弁から出力されるパイロット圧によって切り換え動作し、前記受圧室を油タンクに接続させるパイロット切換弁を備えたことを特徴とする。
　また、本発明は、上述した油圧回路において、操作方向に応じた指令信号を前記方向切換弁に出力し、かつ前記パイロット切換弁に対しては前記方向切換弁が油圧シリンダの保持圧力室から前記保持圧力室側通路に油を排出する方向に操作された場合にのみパイロット圧を出力する操作弁を有したことを特徴とする。
　本発明によれば、油の供給圧力によりポペットバネの押圧力に抗してポペットを移動させる場合、受圧室がバイパス通路及びチェック弁を介して保持圧力室側通路に接続されるため、通過する油の流量に関わらず、ポペットが大きく移動して開口面積を十分に確保することができ、圧力損失を低減することが可能となる。
図１は、本発明の実施の形態を示す降下防止弁装置を適用した油圧シリンダを駆動するための油圧回路図である。 図２は、図１に示した油圧回路に適用する降下防止弁装置の具体な構造例を示す断面図である。 図３は、図１に示した油圧回路に適用するパイロット切換弁の具体な構造例を示す断面図である。 図４は、図１に示した降下防止弁装置の外観を示す平面図である。 図５は、図１に示した降下防止弁装置の外観を示す側面図である。 図６は、図１に示した降下防止弁装置の外観を示す正面図である。 図７は、図１に示した降下防止弁装置の外観を示す底面図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明に係る降下防止弁装置及び油圧回路の好適な実施の形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施の形態である油圧ショベルの作業機に降下防止弁装置を適用した油圧回路を示したものである。ここで例示する油圧回路は、ピストンロッド１０ａを上方に向けて配置した油圧シリンダ１０と、油圧シリンダ１０に対して油圧ポンプ２０からの油の供給方向を切り換える方向切換弁３０とを備え、操作レバー４１が操作された場合に操作弁４０を介して方向切換弁３０を動作させることにより、油圧シリンダ１０の駆動を制御するものである。尚、以下の説明においては、ヘッド側の圧力室１１を、作業機が自重によって自然降下した場合に圧力が作用する保持圧力室１１として説明を行う。
　方向切換弁３０は、操作レバー４１の操作に伴って操作弁４０から出力されるパイロット圧により動作し、２つの入出力ポートａ，ｂに対する供給ポートｃとドレンポートｄとの接続態様を選択的に切り換えるものである。具体的には、方向切換弁３０が図１に示す中立位置にある場合には、２つの入出力ポートａ，ｂと、供給ポートｃ及びドレンポートｄとの間を遮断した状態に維持される。この状態から図１中の右方に移動して方向切換弁３０が伸長位置に切り換わると、第１入出力ポートａと供給ポートｃとの間を接続するとともに、第２入出力ポートｂとドレンポートｄとの間を接続する。これに対して中立位置から図１中の左方に移動して方向切換弁３０が縮退位置に切り換わると、第１入出力ポートａとドレンポートｄとの間を接続するとともに、第２入出力ポートｂと供給ポートｃとの間を接続した状態となる。
　方向切換弁３０の第１入出力ポートａは、保持圧力室側通路１を通じて油圧シリンダ１０の保持圧力室１１に接続してあり、第２入出力ポートｂは、ロッド側通路２を通じて油圧シリンダ１０のロッド側圧力室１２に接続してある。方向切換弁３０の供給ポートｃには、油圧ポンプ２０の吐出口２０ａとの間を接続する供給通路３が接続してあり、方向切換弁３０のドレンポートｄには、油タンクＴとの間を接続するドレン通路４が接続してある。
　操作弁４０は、操作レバー４１のレバー中立位置からの操作量に応じたパイロット圧を、操作レバー４１の操作方向に応じた個別のパイロット通路４２，４３を通じて方向切換弁３０のそれぞれの切換圧力室３２，３１に出力するものである。
　本実施の形態では、操作レバー４１を図１に示すレバー中立位置から、図１中の矢印Ａ方向に操作した場合、伸長側パイロット通路４２を通じて図１中の左側に位置する伸長側切換圧力室３２にパイロット圧が出力され、方向切換弁３０が中立位置から伸長位置に切り換わる。方向切換弁３０が伸長位置に切り換わると、油圧シリンダ１０の保持圧力室１１に接続された保持圧力室側通路１が、方向切換弁３０の第１入出力ポートａ及び供給ポートｃを介して供給通路３に接続されるとともに、油圧シリンダ１０のロッド側圧力室１２に接続されたロッド側通路２が、方向切換弁３０の第２入出力ポートｂ及びドレンポートｄを介してドレン通路４に接続される。
　これとは逆に、操作レバー４１がレバー中立位置から図１中の矢印Ｂ方向に操作された場合には、縮退側パイロット通路４３を通じて図１中の右側に位置する縮退側切換圧力室３１にパイロット圧が出力され、方向切換弁３０が中立位置から縮退位置に切り換わる。方向切換弁３０が縮退位置に切り換わると、油圧シリンダ１０の保持圧力室１１に接続された保持圧力室側通路１が方向切換弁３０の第１入出力ポートａ及びドレンポートｄを介してドレン通路４に接続されるとともに、ロッド側圧力室１２に接続されたロッド側通路２が方向切換弁３０の第２入出力ポートｂ及び供給ポートｃを介して供給通路３に接続されることになる。
　図１からも明らかなように、方向切換弁３０の第１入出力ポートａと油圧シリンダ１０の保持圧力室１１との間を接続する保持圧力室側通路１には、その中間部に降下防止弁装置５０が設けてある。降下防止弁装置５０は、図２に示すように、弁本体５１に形成した主通路５２を接続／遮断することによって、保持圧力室側通路１を開閉するものである。
　主通路５２は、弁本体５１に設けたポンプポート５０ａとアクチュエータポート５０ｂとの間を接続するもので、第１主通路部５２ａ、第２主通路部５２ｂ及び連絡主通路部５２ｃを有している。第１主通路部５２ａは、ポンプポート５０ａを介して弁本体５１の一方の端面に開口し、ポンプポート５０ａを介して方向切換弁３０の第１入出力ポートａに接続してある。第２主通路部５２ｂは、アクチュエータポート５０ｂを介して弁本体５１の他方の端面に開口し、アクチュエータポート５０ｂを介して油圧シリンダ１０の保持圧力室１１に接続してある。これら第１主通路部５２ａ及び第２主通路部５２ｂは、互いにほぼ平行となる態様で延在し、かつ互いに軸心がずれた位置に設けてある。連絡主通路部５２ｃは、第１主通路部５２ａの内端部と第２主通路部５２ｂの内端部との間を接続させるもので、第１主通路部５２ａ及び第２主通路部５２ｂに対してほぼ直角となる方向に形成してある。
　弁本体５１には、第１主通路部５２ａと連絡主通路部５２ｃとの接続部に弁座５３が設けてあるとともに、第１主通路部５２ａに接続する部位に受圧室５４が設けてある。弁座５３は、連絡主通路部５２ｃの軸心を中心として形成した環状を成すもので、第２主通路部５２ｂに向けて漸次内径が減少するテーパ状を成している。受圧室５４は、連絡主通路部５２ｃと同一軸心上に位置し、かつ第１主通路部５２ａに接続するように形成した空所であり、その内部にポペット５５及びポペットバネ５６を収容している。
　ポペット５５は、先端部にテーパ面５５ａを有した柱状を成すもので、テーパ面５５ａを弁座５３に対して離接させる態様で、弁本体５１の受圧室５４に移動可能に配設してある。受圧室５４の内部に圧力が加えられた場合、ポペット５５は、テーパ面５５ａを弁座５３に当接する方向に移動することになる。ポペットバネ５６は、ポペット５５の基端部と受圧室５４を閉塞するプラグ５８との間に介在し、弁座５３に対してポペット５５を常時当接する方向に押圧するものである。
　このポペット５５には、中心部に絞り通路５７が形成してあるとともに、第１主通路部５２ａに位置する部位の外周に段部５５ｂが形成してある。絞り通路５７は、ポペット５５の先端面から基端面に渡る部位に貫通し、受圧室５４と第２主通路部５２ｂとの間を常時接続する貫通孔であり、中間部に第１絞り５７ａを有している。段部５５ｂは、ポペット５５の先端部に比べて基端部を太径に形成することにより、これらの間に円環状に構成したもので、第１主通路部５２ａにおいて受圧面を構成している。すなわち、ポペット５５は、段部５５ｂを介して第１主通路部５２ａの圧力を受けるため、第１主通路部５２ａの圧力が上昇した場合、受圧室５４の圧力及びポペットバネ５６の押圧力に抗して弁座５３から離隔する方向に移動することが可能である。尚、図中の符号５９は、絞り通路５７において第２主通路部５２ｂから第１絞り５７ａに至る間に介在させたオイルフィルタである。
　弁本体５１の受圧室５４には、図１及び図３に示すように、排出通路５が接続してある。排出通路５は、弁本体５１に形成したタンクポート５０ｃとの間を接続するもので、図３に示すように、第１排出通路部５ａ、第２排出通路部５ｂ、第３排出通路部５ｃ、第４排出通路部５ｄ、第５排出通路部５ｅ及び第６排出通路部５ｆを有している。
　排出通路５の第１排出通路部５ａは、受圧室５４から延在したもので、延在端部が第２排出通路部５ｂに接続している。第２排出通路部５ｂは、第２主通路部５２ｂに沿って弁本体５１に形成したスリーブ孔５２ｄにスリーブ６０を装着することにより、スリーブ孔５２ｄとスリーブ６０との間に構成された環状の空所である。第３排出通路部５ｃは、スリーブ６０の軸心部分に形成した空所（以下、「中心孔６１」という）であり、スリーブ６０の径方向に沿って設けた第２絞り６２を介して第２排出通路部５ｂに接続している。第４排出通路部５ｄは、スリーブ６０の先端延長部分に形成した弁本体５１の空所であり、スリーブ６０の先端開口を介して第３排出通路部５ｃに接続している。スリーブ６０の開口先端面６３は、先端に向けて漸次内径が大きくなるようにテーパ状に形成してある。第５排出通路部５ｅは、第４排出通路部５ｄから径方向に沿って延在したもので、延在端部が第６排出通路部５ｆに接続している。第６排出通路部５ｆは、第５排出通路部５ｅの延在端部からスリーブ孔５２ｄに沿って延在し、タンクポート５０ｃを介して弁本体５１の一方の端面に開口したものである。
　弁本体５１のタンクポート５０ｃには、外部排出通路６を介して油タンクＴが接続してある。弁本体５１に設けた排出通路５及びタンクポート５０ｃに接続した外部排出通路６は、弁本体５１の受圧室５４を油タンクＴに接続するためのタンク通路を構成するものである。排出通路５の第２絞り６２は、ポペット５５に形成した第１絞り５７ａより大きな断面積を有するように形成してある。
　図１に示すように、弁本体５１の排出通路５には、パイロット切換弁７０が設けてある。パイロット切換弁７０は、通常状態においては切換バネ７１の押圧力により排出通路５を閉じた状態に維持する一方、操作レバー４１が方向切換弁３０を縮退位置に切り換えるように操作された場合に排出通路５を開いて受圧室５４を油タンクＴに接続させるものである。
　本実施の形態では、図３に示すように、スリーブ６０の中心孔６１にスプール７２の嵌合部７２ａを挿入し、スプール７２の押圧部７２ｂと弁本体５１との間に切換バネ７１を介在させる一方、スプール７２の嵌合部７２ａ先端をパイロット圧力室７３に配置し、スプール７２の押圧部７２ｂをスリーブ６０の開口先端面６３に離接させることによって排出通路５の第３排出通路部５ｃと第４排出通路部５ｄとの間を断続するようにパイロット切換弁７０を構成している。パイロット切換弁７０のパイロット圧力室７３は、スリーブ６０の端部にプラグ７４を装着することによってスリーブ６０の中心孔６１に構成したものである。このパイロット圧力室７３には、弁本体５１に設けたパイロットポート５０ｄを介して、縮退側パイロット通路４３から分岐したパイロット分岐通路４３ａが接続してある。
　スプール７２の嵌合部７２ａはスリーブ６０の中心孔６１にほぼ隙間なく挿入される外径に形成してある一方、スプール７２の押圧部７２ｂは嵌合部７２ａよりも太径に形成してある。押圧部７２ｂにおいてスリーブ６０に近接した端部には、押圧面７２ｃが構成してある。押圧面７２ｃは、スリーブ６０に向けて漸次外径が小さくなるように構成したテーパ状部分であり、切換バネ７１の押圧力により常時スリーブ６０の開口先端面６３に当接した状態に維持される。スプール７２の押圧面７２ｃにおいてもっとも外径の小さい部分は、スリーブ６０の中心孔６１よりも細径に形成してある。このスプール７２は、パイロット圧力室７３に加えられる圧力が切換バネ７１の押圧力を上回ると、押圧面７２ｃがスリーブ６０の開口先端面６３から離隔され、排出通路５の第３排出通路部５ｃと第４排出通路部５ｄとの間を接続させることになる。
　スプール７２の嵌合部７２ａには、第１切欠７２ｄ、第２切欠７２ｅ及び第３切欠７２ｆが設けてある。第１切欠７２ｄ及び第２切欠７２ｅは、スリーブ６０の中心孔６１との間に第３排出通路部５ｃを確保するための細径部分であり、互いの間にスリーブ６０に嵌合する太径部が介在するように相互に離隔して形成してある。第１切欠７２ｄは、スプール７２の押圧面７２ｃがスリーブ６０の開口先端面６３に当接した状態及びスプール７２の押圧面７２ｃがスリーブ６０の開口先端面６３から離隔した状態のいずれの状態であっても、第１切欠７２ｄによって確保される第３排出通路部５ｃ（以下、区別する場合に「第３－１排出通路部５ｃ－１」という）を常に第２絞り６２に接続させることのできる位置に設けてある。第２切欠７２ｅは、第１切欠７２ｄよりもスプール７２の先端部側に位置し、押圧部７２ｂとの境界となる部分に形成してある。第２切欠７２ｅによってスリーブ６０の中心孔６１との間に形成される第３排出通路部５ｃ（以下、区別する場合に「第３－２排出通路部５ｃ－２」という）は、スプール７２の押圧面７２ｃがスリーブ６０の開口先端面６３から離隔した場合にのみ第４排出通路部５ｄに接続されることになる。
　図３からも明らかなように、スプール７２の押圧面７２ｃがスリーブ６０の開口先端面６３に当接した状態においてスプール７２の第２切欠７２ｅに対向するスリーブ６０の中心孔６１ａは、スリーブ６０の太径部が対向した場合に互いの間に隙間が生じるように内径がわずかに太径に形成してある。
　第３切欠７２ｆは、第１切欠７２ｄと第２切欠７２ｅとの間の太径部に形成した複数の溝状部分であり、太径部の周面及び第１切欠７２ｄに開口する態様でそれぞれスプール７２の軸方向に沿って形成してある。この第３切欠７２ｆは、スプール７２の押圧面７２ｃがスリーブ６０の開口先端面６３に当接している場合、太径部によって第３－１排出通路部５ｃ－１と第３－２排出通路部５ｃ－２とが分断された状態を維持する。一方、スプール７２の押圧面７２ｃがスリーブ６０の開口先端面６３から離隔した場合には、第３切欠７２ｆの先端側に位置する部分がそれぞれ太径の中心孔６１ａに位置することになり、第３切欠７２ｆ及び太径の中心孔６１ａによって第３－１排出通路部５ｃ－１と第３－２排出通路部５ｃ－２とが互いに接続された状態となる。
　一方、弁本体５１には、図１に示すように、バイパス通路８０が設けてある。バイパス通路８０は、主通路５２の第２主通路部５２ｂにおいて絞り通路５７の接続点５７ｘからアクチュエータポート５０ｂに至るまでの部分８０ｘと受圧室５４との間を接続するもので、チェック弁８１及び第３絞り８２を有している。チェック弁８１は、主通路５２から受圧室５４に向かう油の流れを遮断するものである。第３絞り８２は、バイパス通路８０においてチェック弁８１と受圧室５４との間に設けたもので、第１絞り５７ａより大きく形成してある。
　本実施の形態では、図２に示すように、チェック弁８１を内蔵したロッドプラグ８３を弁本体５１に設けたバイパス形成孔８４に装着することにより、バイパス通路８０を構成している。ロッドプラグ８３に設けたチェック弁８１は、ロッドプラグ８３の軸心部分に形成したチェック用通路８３ａをチェック用ポペット８５によって開閉するものである。このチェック弁８１は、チェック用通路８３ａを常時閉じた状態に維持するためのチェック用バネ８６を備えている。
　バイパス形成孔８４は、受圧室５４に並設するように弁本体５１に形成してあり、一端が第２主通路部５２ｂにおいてアクチュエータポート５０ｂに近接する部位に開口する一方、他端が受圧室５４に開口している。第３絞り８２は、ロッドプラグ８３のチェック用通路８３ａから径方向に向けて形成し、ロッドプラグ８３の外周面に開口している。尚、図中の符号８７は、バイパス通路８０においてチェック弁８１から主通路５２に至る間に介在させたオイルフィルタである。
　上記のように構成した油圧回路では、操作レバー４１をレバー中立位置から図１中の矢印Ａ方向に操作した場合、操作弁４０から出力されたパイロット圧が伸長側パイロット通路４２を通じて図１中の左側に位置する方向切換弁３０の伸長側切換圧力室３２に出力され、方向切換弁３０が中立位置から伸長位置に切り換わる。従って、油圧ポンプ２０から吐出された油の吐出圧力により、ポペットバネ５６の押圧力に抗してポペット５５が弁座５３から離隔され、供給通路３、方向切換弁３０、保持圧力室側通路１、降下防止弁装置５０及び保持圧力室側通路１を介して油圧シリンダ１０の保持圧力室１１に油が供給されることになる。
　ここで、油圧シリンダ１０の保持圧力室１１に油が供給されている状態では、主通路５２の第２主通路部５２ｂにおいてバイパス通路８０に接続する位置がバイパス通路８０の接続点５７ｘよりも下流側となるため、管路抵抗等の要因により、バイパス通路８０に接続する位置の圧力も、接続点５７ｘより低くなる。このため、バイパス通路８０のチェック用バネ８６の押圧力に抗してチェック弁８１が開くことになり、降下防止弁装置５０の受圧室５４がバイパス通路８０を介して第２主通路部５２ｂに接続し、受圧室５４の圧力が低下する。従って、油の供給圧力がポペットバネ５６の押圧力を上回りさえすれば、通過する油の流量に関わらず、ポペット５５と弁座５３との開口面積が十分に確保され、油圧シリンダ１０を伸長動作させる際の降下防止弁装置５０での圧力損失を低減することが可能となる。しかも、上述したバイパス通路８０及びチェック弁８１は、弁本体５１の内部に構成したものであるため、比較的コンパクトに構成することができ、設置する場合に大きなスペースを要することもない。
　油圧シリンダ１０が伸長動作した状態から、操作弁４０の操作により方向切換弁３０を中立位置に戻すと、油圧ポンプ２０からの油の供給圧力が断たれるため、弁本体５１の受圧室５４に作用する圧力及びポペットバネ５６の押圧力により、油圧シリンダ１０の負荷圧力に抗してポペット５５が弁座５３に当接された状態に維持され、保持圧力室側通路１が閉じられる。これにより、方向切換弁３０の図示せぬバルブ本体とスプールとの間に隙間があったとしても、油圧シリンダ１０が縮退することはなく、作業機が降下する等の事態を招来する恐れもなくなる。
　さらに、上述の状態から操作レバー４１を図１中の矢印Ｂ方向に操作すると、操作弁４０から出力されたパイロット圧が縮退側パイロット通路４３を通じて図１中の右側に位置する方向切換弁３０の縮退側切換圧力室３１に出力され、方向切換弁３０が中立位置から縮退位置に切り換わる。
　このとき、操作弁４０から縮退側パイロット通路４３に出力されたパイロット圧がパイロット分岐通路４３ａを介してパイロット切換弁７０のパイロット圧力室７３にも加えられるため、排出通路５が開いて降下防止弁装置５０の受圧室５４が油タンクＴに接続されることになり、油圧シリンダ１０の負荷圧力によりポペットバネ５６の押圧力に抗してポペット５５が弁座５３から離隔する。従って、油圧ポンプ２０から吐出された油が、供給通路３、方向切換弁３０、ロッド側通路２を介して油圧シリンダ１０のロッド側圧力室１２に供給されるとともに、保持圧力室１１の油が保持圧力室側通路１、降下防止弁装置５０、保持圧力室側通路１、方向切換弁３０及びドレン通路４を介して油タンクＴに排出されることになり、油圧シリンダ１０が縮退動作する。この間、バイパス通路８０にあっては、チェック用バネ８６によってチェック弁８１が閉じた状態に維持されるため、油圧シリンダ１０から保持圧力室側通路１に排出された油が流入することはない。さらに、第３絞り８２が設けてあるため、仮にチェック弁８１が故障して動作しなかった場合にも、保持圧力室１１の圧力に対して第３絞り８２の分だけ低下させた圧力を受圧室５４に導くことができ、ポペット５５が開くためバイパス通路８０に油が流入する恐れがない。
　このように、上述した油圧回路によれば、油の供給圧力によりポペットバネ５６の押圧力に抗してポペット５５を移動させる場合、受圧室５４がバイパス通路８０及びチェック弁８１を介して保持圧力室側通路１に接続されるため、通過する油の流量に関わらず、ポペット５５が大きく移動して開口面積を十分に確保することができ、降下防止弁装置５０での圧力損失を低減することが可能となる。
　尚、上述した実施の形態では、バイパス通路８０に第３絞り８２を設けるようにしているが、必ずしも第３絞り８２は設ける必要がない。また、チェック用バネ８６も省略して構わない。
　また、上述した実施の形態では、ヘッド側の圧力室を保持圧力室１１としているが、必ずしもこれに限定されない。保持圧力室とは、作業機が自重によって自然降下した場合に圧力が作用する圧力室であり、油圧シリンダの取り付け状態によってはロッド側の圧力室が保持圧力室となる場合もある。
　さらに、上述した実施の形態では、共通の弁本体５１にチェック弁８１、ポペット５５、パイロット切換弁７０を設けるようにしているが、本発明は必ずしもこれに限定されず、チェック弁、ポペット、パイロット切換弁をそれぞれ個別に構成した後に組み立てるようにしてももちろん良い。
　またさらに、上述した実施の形態では、方向切換弁３０を操作弁４０からのパイロット圧によって動作させるようにしているが、操作弁から方向切換弁に対して電気信号を出力するように構成し、かつこの操作弁からの電気信号によって方向切換弁を動作させるようにしても構わない。
　１　　保持圧力室側通路
　５　　排出通路
　１０　　油圧シリンダ
　１１　　保持圧力室（ヘッド側の圧力室）
　３０　　方向切換弁
　４０　　操作弁
　５０　　降下防止弁装置
　５０ａ　　ポンプポート
　５０ｂ　　アクチュエータポート
　５０ｃ　　タンクポート
　５０ｄ　　パイロットポート
　５２　　主通路
　５３　　弁座
　５４　　受圧室
　５５　　ポペット
　５６　　ポペットバネ
　５７　　絞り通路
　５７ｘ　　接続点
　７０　　パイロット切換弁
　８０　　バイパス通路
　８１　　チェック弁
　８２　　第３絞り
　Ｔ　　油タンク

Claims (8)

  1. 　ポンプポートとアクチュエータポートを接続する主通路と、
    　前記主通路を開閉するポペットと、
    　前記主通路が閉じる方向に前記ポペットを押圧するポペットバネと、
    　内部圧力が上昇した場合に前記ポペットに対して前記主通路を閉じるように設けた受圧室と、
    　前記アクチュエータポートと前記受圧室を接続する絞り通路と、
    　を備え、前記アクチュエータポートに圧力が作用した場合には前記絞り通路を介して前記受圧室に作用する圧力及び前記ポペットバネの押圧力により前記ポペットが前記主通路を閉じた状態に維持する一方、前記ポンプポートに圧力が作用した場合には前記ポペットバネの押圧力に抗して前記ポペットを移動させることにより前記主通路を開けるようにした降下防止弁装置であって、
    　前記絞り通路の接続点から前記アクチュエータポートに至るまでの主通路と前記受圧室との間を接続し、かつ前記主通路から前記受圧室に向かう油の流れを遮断するチェック弁を有したバイパス通路を設けたことを特徴とする降下防止弁装置。
  2. 　タンクポートと前記受圧室との間に両者を接続する排出通路を設けるとともに、この排出通路にはパイロット切換弁を配設したことを特徴とする請求項１に記載の降下防止弁装置。
  3. 　油圧シリンダの保持圧力室に接続された保持圧力室側通路に介在する主通路と、
    　前記主通路を開閉するポペットと、
    　前記主通路が閉じる方向に前記ポペット押圧するポペットバネと、
    　内部圧力が上昇した場合に前記ポペットに対して前記主通路を閉じるように設けた受圧室と、
    　前記ポペットから前記保持圧力室に至る主通路と前記受圧室との間を接続する絞り通路と、
    　前記絞り通路の接続点から前記保持圧力室に至る主通路と前記受圧室との間を接続し、かつ前記主通路から前記受圧室に向かう油の流れを遮断するチェック弁を有するバイパス通路と、
    　前記油圧シリンダに対する油の供給方向を切換える方向切換弁と
    　を備え、
    　前記方向切換弁が中立位置にある場合には前記受圧室に作用する圧力及び前記ポペットバネの押圧力により前記ポペットが前記主通路を閉じた状態に維持する一方、前記方向切換弁から前記油圧シリンダの保持圧力室に向けて油を供給した場合には油の供給圧力により前記ポペットバネの押圧力に抗して前記主通路を開けるように前記ポペットを移動させることにより前記油圧シリンダの保持圧力室へ油を供給するようにしたことを特徴とする油圧回路。
  4. 　前記受圧室にはパイロット切換弁を備えた排出通路を接続したことを特徴とする請求項３に記載の油圧回路。
  5. 　操作弁から出力される指令信号に応じて動作し、油圧シリンダに対する油の供給方向を切換える方向切換弁と、
    　前記方向切換弁から油圧シリンダの保持圧力室に至る保持圧力室側通路に介在し、弁座に対してポペットを離接させることにより前記保持圧力室側通路を開閉する降下防止弁装置と、
    　を備え、前記降下防止弁装置は、前記保持圧力室側通路を閉じるように前記弁座に対して前記ポペットを常時当接する方向に押圧するポペットバネと、内部圧力が上昇した場合に前記弁座に対して前記ポペットを当接する方向に作用し、かつ絞り通路を介して前記ポペットと油圧シリンダの保持圧力室との間の前記保持圧力室側通路に接続する受圧室とを有したものであり、
    　前記方向切換弁が中立位置にある場合には前記受圧室に作用する圧力及び前記ポペットバネの押圧力により前記降下防止弁装置のポペットを前記弁座に当接させて前記保持圧力室側通路を閉じた状態に維持する一方、前記操作弁が前記方向切換弁から前記降下防止弁装置に向けて油を供給する方向に操作された場合には油の供給圧力により前記ポペットバネの押圧力に抗して前記保持圧力室側通路を開けるように前記降下防止弁装置のポペットを前記弁座から離隔させることにより油圧シリンダの保持圧力室に油を供給するようにした油圧回路において、
    　前記絞り通路の接続点から油圧シリンダの保持圧力室に至るまでの保持圧力室側通路と前記受圧室との間を接続するバイパス通路と、
    　前記バイパス通路に介在し、前記保持圧力室側通路から前記受圧室に向かう油の流れを遮断するチェック弁と
    　を備えたことを特徴とする油圧回路。
  6. 　前記受圧室及び油タンクの間を接続するタンク通路を備えたことを特徴とする請求項５に記載の油圧回路。
  7. 　通常状態においては前記タンク通路を閉じる一方、前記操作弁が油圧シリンダの保持圧力室から前記保持圧力室側通路に向けて油を排出する方向に操作された際に前記操作弁から出力されるパイロット圧によって切り換え動作し、前記受圧室を油タンクに接続させるパイロット切換弁を備えたことを特徴とする請求項６に記載の油圧回路。
  8. 　操作方向に応じた指令信号を前記方向切換弁に出力し、かつ前記パイロット切換弁に対しては前記方向切換弁が油圧シリンダの保持圧力室から前記保持圧力室側通路に油を排出する方向に操作された場合にのみパイロット圧を出力する操作弁を有したことを特徴とする請求項７に記載の油圧回路。
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