JPH01169104A - 作業機シリンダの急速落下防止装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パワーショベルの腕式作業などのように作業
機シリンダで上下作動される作業機が作業機シリンダと
操作弁を接続する管路が破断した時に急速に落下するの
を防止する装置に関する。

〔従来の技術〕

第３図に示すように、操作弁１と作業機シリンダ２の上
げ室２ａとを接続する管路３に落下防止弁４を配設する
と共に、この落下防止弁４の流量制御部５を、上げ室２
ａより操作弁１側への流れを阻止し、かつ上げ室２ａに
向けての流れを許容する第１の位置５１に保持して落下
防止弁４と操作弁１とを接続する管路が破損しても上げ
室２ａ内の油が流出しないようにすると共に、操作弁１
を下げ位置Ｉに切換える下げ信号を流量制御部５に送っ
て操作弁１の開度に見合う流量となるように制御して、
上げ室２ａ内の油が操作弁１を通してドレーンに流れる
ようにすることで作業機シリンダ２を下げ動作でき、し
かも下げ動作時に前記管路が破損しても作業機シリンダ
２が急速に落下しないようにした装置が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる装置であると、操作弁１の開度と流量制御部５の
開度（流量）を同調させて上げ室２ａよりドレーン側に
流れる流量を制御しているので、下げ操作時の操作弁の
流量制御性の確保と管路破損後の作業機シリンダ速度制
御のために、第４図に示すように流量制御部５の開度を
操作弁１の開度よりαだけ大きく設定する必要がある。

このために、次のような問題を有する。

（１）操作弁の開口面積がバラライでも同調できるよう
にするために流量制御部の開口面積を調愁する必要があ
る。

（２）作業機シリンダ２を下げ動作する時に上げ室２ａ
内の油は流量制御部５と操作弁１とで絞られるので圧力
損失が大となり、作業機シリンダの最大下げ速度が遅く
なる。

（３）作業機シリンダ下げ動作時に管路３がＸ印位置で
破損すると、その上げ室２ａ内の油は流量制御部５のみ
を通って流れるので、操作弁１を通らない分だけ下げ速
度が速くなって、作業機が障害物、例えば地上にある物
、人間などと衝突することがある。

そこで、本発明は上記の問題点を解決できるようにした
作業機シリンダの急速落下防止弁を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕作業機シリン
ダの上げ室と操作弁との間に、操作弁の下げ信号により
上げ室と操作弁との開口面積を漸増する落下防止弁を設
けると共に、その落下防止弁の下流側を、前記下げ信号
で開き動作する逆止弁を介してタンク側に接続して、通
常下げ動作時に落下防止弁の下流側がタンク圧程度とな
るようにしたものである。

〔実　施　例〕

第１図に示すように、作業機シリンダ１０の上げ室１０
ａは管路１１で操作弁１２の第１ボー）１２１に接続し
、下げ室１０ｂは管路１３で第２ポート１２２に接続し
ていると共に、操作弁１２の入口ボート１２３は油圧ポ
ンプ１４に、ドレーンボート１２４はタンク１５に接続
し、各ボートを遮断する中立位置Ｎに保持され、下げ信
号が入力されると入口ポート１２３を第２ポート１２２
に連通し、第１ポート１２１をドレーンボート１２４に
連通ずる下げ位置りとなり上げ信号が入力されると入口
ボート１２３を第１ボート１２１に連通し、第２ポート
１２２をドレーンボート１２４に連通ずる上げ位置Ｕに
切換える。

前記上げ信号、下げ信号はパイロット圧、電流などであ
り、実施例においてはパイロット圧となっている。

前記管路１１には落下防止弁１６が設けられ、該落下防
止弁１６は弁本体１７に第１油孔１８と第２油孔１９を
穿孔し、その第１油孔１８と第２浦孔１９を断連する主
ポペット弁２０及びチエツク弁２１、パイロットスプー
ル弁２２を備え、主ポペット弁２０とパイロットスプー
ル弁２２で流量制御部を構成していると共に、第１油孔
１８が作業機シリンダ１０の上げ室１０ａに直接開口連
通し、第２油孔１９が管路１１に連通している。

前記主ポペット弁１９はスリーブ２３内にポペット弁２
４を嵌挿し、そのポペット弁２４内にスプール２５を嵌
挿すると共に、ポペット弁２４をバネ２６でスリーブ２
３のシート座２３ａに着座して第１油孔１８と第２油孔
１９を遮断し、第１油孔１８はボート２７、スリット溝
２８を経てポペット弁２４内に連通し、ポペット弁２４
内はボート２９、ボート３０で室３１に連通して、ポペ
ット弁２４はバネ２６とポペット弁内部の室２４ａに作
用する第１油孔１８の油圧力で閉じ方向の力を受けると
共に、ポペット弁２４の前面に作用する第２油孔１９の
油圧力とポペット弁２４の肩部に作用する第１油孔１８
の油圧力で開き方向の力を受けるようにしである。

前記チエツク弁２１は弁体３２をバネ３３でシート３４
に着座してあり、第１油孔１８より第２油孔１９への流
れを阻止すると共に、第２油孔１９より第１油孔１８へ
の流れを許容する。

前記パイロットスプール弁２２はスリーブ３５内にスプ
ール３６を嵌挿し、前記室３１に連通した入口ボート３
７を、キリ穴３８で第２油孔１９に開口した室３９に断
連するようになり、そのスプール３６はバネ４０で入口
ボート３７と室３９を遮断する位置に保持され、ピスト
ン４１で連通する位置に向けて移動されるようにしであ
ると共に、そのピストン４１の受圧室４１ａには前記下
げ信号が入力されている。

前記第２油孔１９はパイロット式逆止弁４２でタンク１
５に連通し、パイロット式逆止弁４２に下げ信号が入力
されると第２油孔１９をタンク１５に連通するようにし
である。

次に作動を説明する。

１、操作弁中立位置の時 ピストン４１の受圧室４１ａに下げ信号が入力されずに
スプール３６は遮断位置となり、入口ポート３７と室３
９が遮断されるので、室３１が行き止りとなって作業機
シリンダ１０の上げ室１０ａ内の油が流出できないから
作業機シリンダ１０は下げ動作しない。

２、操作弁上げ位置の時 油圧ポンプ１４の吐出圧油は第１ポート１２１、管路１
１、第２油孔１９、チエツク弁２１、第１油孔１８を経
て上げ室１０ａに供給され、下げ室１０ｂの油は管路１
３、第２ボート１２２、トレーンボート１２４よりタン
ク１５に流れるので、作業機シリンダ１０は上げ動作す
る。

３、操作弁下げ位置の時 油圧ポンプ１４の吐出圧油は第２ボート１２２、管路１
３を通って下げ室１０ｂに供給されると共に、ピストン
４１の受圧室４１ａに下げ信号が入力されてスプール３
ｂを連通位置に向けて移動し、室３１が第２油孔１９に
連通する。

これにより、下げ室１０ａ内の浦が第１油孔１８、ボー
ト２７、スリット溝２８、ポペット弁内部の室２４のボ
ート２９、ボート３０、室３１、入口ポート３７、室３
９、キリ穴３８を経て第２油孔１９に流れ、第１油孔１
８と室３１との間に圧力損失が生じて室３１の圧力は第
１油孔１８の圧力よりも低くなり、ポペット２４がバネ
２６に抗して移動することでシート２３ａより離れ、第
１油孔１８と第２油孔１９が連通して下げ室１０ａ内の
油がタンク１５に流れるので作業機シリンダ１０は下げ
動作する。

この時、操作弁１２の開度、つまり第１ボート】２１と
ドレーンボート１２４の開口面積と主ポペット弁２０の
開度、つまり第１油孔１８と第２油孔１９の開口面積は
第２図に示すように、下げ信号の大きさにより漸増する
ようにしである。

他方、下げ信号によりパイロット式逆止弁４２か全開し
て第２油孔１９がタンク１５に連通ずるので、落下防止
弁１６の主ポペット弁２０が開くより先に第２油孔１９
、つまり落下防止弁１６の下流側が大きくタンク１５に
開口して下流圧がほぼタンク圧となる。

すなわち、パイロット式逆止弁４２の開口面積は最大流
量通過時でも主ポペット弁２０下流圧（第２油孔１９の
圧力）がほぼタンク圧となるように十分大きくしである
。

したがって、主ポペット弁２０の開度を第２図に示すよ
うに下げ信号に比例して漸増することで作業機シリンダ
１０の降下速度を制御できる。

４６操作弁下げ位置で管路が破断した時管路１１が×印
位置（イ）で破断した時には、その位置（イ）は大気圧
となるが、この位置（イ）は通常下げ動作時にほぼタン
ク圧（タンク正中大気圧）となっているので、通常下げ
動作時と同様に落下防止弁〕６で降下速度を制御できる
。

〔発明の効果〕

下げ動作時には落下防止弁１６の下流側がタンク圧程度
となり、操作弁１２の開度に関係なしに落下防止弁１６
で降下速度を制御できるから、操作弁１２の開度にバラ
ツキがあっても落下防止弁１６の゛開度を調整する必要
がないと共に、操作弁１２を流通する際の圧力損失が極
端に小さくなり作業機シリンダ１０の最大降下速度を速
くできるばかりか、落下防止弁１６と操作弁１２との間
の管路１１が破断しても落下防止弁１６の下流側は通常
下げ動作時と同様になって作業機シリンダの降下速度の
急変はなく落下防止弁１６で降下速度を制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は操作弁
と落下防止弁の開度を示す図表、第３図は従来例の説明
図、第４図は操作弁と落下防止弁の開度を示す図表であ
る。 １０は作業機シリンダ、１０ａは上げ室、ｌｌは管路、
１２は操作弁、１６は落下防止弁、４２はパイロット弐
逆上弁。 出願人　　株式会社　小　松　製　作　所代理人　　弁
理士　　米　原　正　章

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　作業機シリンダ１０の上げ室１０ａを落下防止弁１６
   及び管路１１を経て操作弁１２に接続すると共に、該落
   下防止弁１６を操作弁１２の下げ信号により上げ室１０
   ａと管路１１の開口面積を漸増する構成とし、その落下
   防止弁１６の下流側を、前記下げ信号で開き動作する逆
   止弁を経てタンク側に接続したことを特徴とする作業機
   シリンダの急速落下防止装置。