JP6049386B2

JP6049386B2 - クレーンの油圧回路

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Publication number: JP6049386B2
Application number: JP2012223795A
Authority: JP
Inventors: 山田　圭介; 圭介山田
Original assignee: Tadano Ltd
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Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2016-12-21
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Description

本発明は、クレーンの油圧回路に関する。さらに詳しくは、２つの油圧ポンプから吐出された作動油を合流して油圧アクチュエータを駆動させるクレーンの油圧回路に関する。

一般に、クレーンには、起伏、伸縮可能なブームが備えられている。ブームの先端に形成されているブームヘッドからは主巻フックを備えたワイヤロープが吊り下げられ、そのワイヤロープはブームに沿ってブームの根本に導かれて主巻ウィンチに巻き取られている。主巻フックとは別に補巻フックが備えられる場合には、補巻フックを備えたワイヤロープがブームヘッドから吊り下げられ、そのワイヤロープがブームに沿ってブームの根本に導かれて補巻ウィンチに巻き取られている。ブームには、起伏用の油圧シリンダ（以下、「起伏シリンダ」という。）と、伸縮用の油圧シリンダ（以下、「伸縮シリンダ」という。）とが設けられており、これら油圧シリンダの駆動によりブームを起伏、伸縮させることができる。また、主巻ウィンチおよび補巻ウィンチには、それぞれ油圧モータ（以下、主巻ウィンチ用の油圧モータを「主巻モータ」、補巻ウィンチ用の油圧モータを「補巻モータ」という。）が設けられており、これら油圧モータの駆動により主巻ウィンチおよび補巻ウィンチを回転させて、ワイヤロープの巻き取り、繰り出しを行うことで、主巻フックおよび補巻フックを昇降させることができる。このように、ブームの起伏、伸縮、主巻フックおよび補巻フックの昇降を組み合わせることにより、立体空間内での荷揚げと荷降ろしが可能となっている。

近年、クレーンの駆動速度の高速化が求められており、これに対応するため、２つの油圧ポンプを備え、それら油圧ポンプから吐出された作動油を合流して油圧アクチュエータに供給する構成が考案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載の油圧回路は、２つの油圧ポンプにそれぞれ接続してある２つの圧油供給ラインに、補巻モータへの圧油の流れを制御する補巻用方向制御弁と、主巻モータへの圧油の流れを制御する主巻用方向制御弁とが直列に設けらたものである。油圧ポンプから吐出された作動油は、補巻用方向制御弁を介して補巻モータへ供給された後、主巻用方向制御弁を介して主巻モータへ供給される。そのため、主巻モータと補巻モータに同じ流量の作動油を供給することができ、主巻モータと補巻モータを同期して動作させることができる。また、２つの油圧ポンプから吐出された作動油を合流させることにより、作動油の流量が増加し、主巻モータと補巻モータの駆動速度を高速化できる。

２つの油圧ポンプから吐出された作動油を合流する従来の油圧回路の他の例を図４に基づき説明する。
図４に示すように、従来の油圧回路は、第１油圧ポンプ１と、第２油圧ポンプ２と、オイルタンク３と、起伏シリンダ４と、伸縮シリンダ５と、主巻モータ６と、補巻モータ７と、２つの油圧ポンプ１、２と各油圧アクチュエータ４、５、６、７との間に介装されたバルブブロック８とを備えている。

バルブブロック８は、第１油圧ポンプ１の吐出側に接続されるＰ１ポートと、第２油圧ポンプ２の吐出側に接続されるＰ２ポートと、オイルタンク３に接続されるＴ１ポートおよびＴ２ポートを有している。また、バルブブロック８は、起伏シリンダ４に接続されるＡ１ポートおよびＢ１ポートと、伸縮シリンダ５に接続されるＡ２ポートおよびＢ２ポートと、主巻モータ６に接続されるＡ３ポートおよびＢ３ポートと、補巻モータ７に接続されるＡ４ポートおよびＢ４ポートとを有している。

第１油圧ポンプ１の吐出油は、Ｐ１ポートを介して第１方向制御弁８１に供給され、第１方向制御弁８１の方向制御に従いＡ１ポートまたはＢ１ポートから起伏シリンダ４に供給され、これにより起伏シリンダ４が伸縮する。また、第１油圧ポンプ１の吐出油は、Ｐ１ポートを介して第２方向制御弁８２に供給され、第２方向制御弁８２の方向制御に従いＡ２ポートまたはＢ２ポートから伸縮シリンダ５に供給され、これにより伸縮シリンダ５が伸縮する。一方、第２油圧ポンプ２の吐出油は、Ｐ２ポートを介して第３方向制御弁８３に供給され、第３方向制御弁８３の方向制御に従いＡ３ポートまたはＢ３ポートから主巻モータ６に供給され、これにより主巻モータ６が回転する。また、第２油圧ポンプ２の吐出油は、Ｐ２ポートを介して第４方向制御弁８４に供給され、第４方向制御弁８４の方向制御に従いＡ４ポートまたはＢ４ポートから補巻モータ７に供給され、これにより補巻モータ７が回転する。

第１方向制御弁８１や第２方向制御弁８２が中立位置の場合など、起伏シリンダ４および伸縮シリンダ５に供給される流量に比べて、第１油圧ポンプ１の吐出流量が大きい場合には、その余剰油がブリードオフ流量制御弁８５を介して第３方向制御弁８３および第４方向制御弁８４に供給される。そのため、主巻モータ６および補巻モータ７には、第２油圧ポンプ２の吐出流量に加えて第１油圧ポンプ１の余剰油も合流させて供給することができる。すなわち、主巻モータ６および補巻モータ７には、最大で２つの油圧ポンプ１、２の吐出流量を供給することができ、その分駆動速度を高速化できる。

上記のように、従来の油圧回路では、起伏シリンダ４および伸縮シリンダ５側の余剰油を主巻モータ６および補巻モータ７側に合流させることで、主巻ウィンチおよび補巻ウィンチの回転を速くし、主巻フックおよび補巻フックの昇降動作を速くすることができる。一方、ブームの起伏および伸縮は、１つの油圧ポンプの吐出流量でも十分な駆動速度を発揮できることから、起伏シリンダ４および伸縮シリンダ５には、２つの油圧ポンプの吐出油を合流させて供給することは行われていなかった。

ところが、近年、クレーンの大型化によりブームの寸法、重量が大きくなり、起伏シリンダ４および伸縮シリンダ５が大型化する傾向がある。油圧シリンダが大型化するとシリンダチューブの内径が大きくなり、単位駆動距離当たりに必要な作動油の量が増すため、駆動速度を維持しようとすると作動油の流量を多くする必要がある。そのため、大型のクレーンの場合には、起伏シリンダ４および伸縮シリンダ５の駆動においても１つの油圧ポンプでは流量が足りないという問題がある。

このような問題に対しては、２つの油圧ポンプから吐出された作動油を合流させて、主巻モータ６および補巻モータ７のみならず、起伏シリンダ４および伸縮シリンダ５にも供給できるバルブブロックを作成すればよいとも考えられる。

ところで、バルブブロックとして、複数のバルブの外面にガスケット面を設け、それらのバルブを積み重ねて、ボルトで締め上げて油圧回路を構成したモジュラー方式のバルブブロックや、鉄などで形成されたブロックの内部に油路を穿孔してマニホールドとし、そのマニホールドに複数のバルブを取り付けて油圧回路を構成したマニホールド方式のバルブブロックなどが知られている。バルブブロックとすることにより、バルブ間を接続するパイプを少なくでき、パイプを接続する手間が省けるだけでなく、油の漏れる可能性のある箇所を減らすこともできる。

しかし、モジュラー方式のバルブブロックの場合には、各バルブを専用の構成とする必要があり、油圧回路が変わるとバルブを新たに作りなおす必要がある。また、マニホールド方式のバルブブロックの場合には、油圧回路が変わるとマニホールドを新たに作りなおす必要がある。このように、新たなバルブブロックを設計し、作成するには、時間も費用もかかるという問題がある。

特開２００８−２１３９９９号公報

本発明は上記事情に鑑み、ブームの起伏、伸縮を高速化でき、かつ安価で短納期なクレーンの油圧回路を提供することを目的とする。

第１発明のクレーンの油圧回路は、起伏、伸縮可能なブームと、主巻フックを備えたワイヤロープを巻き取る主巻ウィンチと、補巻フックを備えたワイヤロープを巻き取る補巻ウィンチとを備えるクレーンの油圧回路であって、前記ブームを起伏させる起伏シリンダと、前記ブームを伸縮させる伸縮シリンダと、前記主巻ウィンチを回転させる主巻モータと、前記補巻ウィンチを回転させる補巻モータと、第１油圧供給源と、第２油圧供給源と、第１バルブブロックと、第２バルブブロックと、を備え、前記第１バルブブロックおよび前記第２バルブブロックは、それぞれ、作動油が供給される給圧ポートと、前記給圧ポートに接続され、互いに並列な第１油路、第２油路、および第３油路と、前記第１油路に接続された第１方向制御弁と、前記第２油路に接続された第２方向制御弁と、前記第３油路に接続されたブリードオフ流量制御弁と、前記第３油路の前記ブリードオフ流量制御弁の下流側に直列に接続された第３方向制御弁および第４方向制御弁と、前記第１方向制御弁の出側のポートに接続された第１動力伝達ポートと、前記第２方向制御弁の出側のポートに接続された第２動力伝達ポートと、前記第３方向制御弁の出側のポートに接続された第３動力伝達ポートと、前記第４方向制御弁の出側のポートに接続された第４動力伝達ポートと、を備え、前記ブリードオフ流量制御弁は、前記給圧ポートに供給された作動油のうち前記第１動力伝達ポートおよび前記第２動力伝達ポートから排出されない余剰油を下流に通すものであり、前記第１油圧供給源の吐出側油路は、前記第１バルブブロックの前記給圧ポートに接続され、前記第２油圧供給源の吐出側油路は、前記第２バルブブロックの前記給圧ポートに接続され、前記起伏シリンダは、前記第１バルブブロックの前記第１動力伝達ポートまたは前記第２動力伝達ポートと、前記第２バルブブロックの前記第３動力伝達ポートまたは前記第４動力伝達ポートとを合流させる第１動力伝達油路に接続され、前記伸縮シリンダは、前記第１バルブブロックの前記第２動力伝達ポートまたは前記第１動力伝達ポートと、前記第２バルブブロックの前記第４動力伝達ポートまたは前記第３動力伝達ポートとを合流させる第２動力伝達油路に接続され、前記主巻モータは、前記第１バルブブロックの前記第３動力伝達ポートまたは前記第４動力伝達ポートと、前記第２バルブブロックの前記第１動力伝達ポートまたは前記第２動力伝達ポートとを合流させる第３動力伝達油路に接続され、前記補巻モータは、前記第１バルブブロックの前記第４動力伝達ポートまたは前記第３動力伝達ポートと、前記第２バルブブロックの前記第２動力伝達ポートまたは前記第１動力伝達ポートとを合流させる第４動力伝達油路に接続されていることを特徴とする。
第２発明のクレーンの油圧回路は、第１発明において、前記ブリードオフ流量制御弁は、前記給圧ポートの油圧と、前記第１方向制御弁の出口圧と前記第２方向制御弁の出口圧のうち大きい方の油圧との差圧が一定になるように流量を制御するものであることを特徴とする。

第１発明によれば、起伏シリンダは、第１動力伝達油路に接続されているので、第１バルブブロックを介して第１油圧供給源からの作動油が供給され、第２バルブブロックを介して第２油圧供給源からの作動油のうち主巻モータおよび補巻モータに供給されない余剰油が供給される。伸縮シリンダは、第２動力伝達油路に接続されているので、第１バルブブロックを介して第１油圧供給源からの作動油が供給され、第２バルブブロックを介して第２油圧供給源からの作動油のうち主巻モータおよび補巻モータに供給されない余剰油が供給される。そのため、起伏シリンダおよび伸縮シリンダには、最大で第１油圧供給源と第２油圧供給源の合計流量が供給され、ブームの起伏、伸縮を高速化できる。また、既存のバルブブロックを２つ用いて構成できるので、新たなバルブブロックを設計し、作成する必要がなく、安価に作成でき、短納期で供給できる。
第２発明によれば、ブリードオフ流量制御弁により、余剰油を第３動力伝達ポートおよび第４動力伝達ポートに供給することができる。

本発明の一実施形態に係る油圧回路の回路図である。バルブブロックの油圧回路図である。移動式クレーンの側面図である。従来の油圧回路の回路図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明に係る油圧回路が用いられるクレーンとしては、起伏、伸縮可能なブームと、主巻フックおよび補巻フックを備えたあらゆるクレーンが含まれる。例えば、ラフテレーンクレーンや、オルテレンクレーン、トラッククレーンなどの移動式クレーンのほか、固定式クレーンも含まれる。

本発明に係る油圧回路が用いられるクレーンとして、移動式クレーンを例に、その基本的構造を説明する。図３において、符号100は移動式クレーンである。符号101は公知の走行車体であり、この走行車体101には走行のための原動機や車輪の外、クレーン作業中の安定を確保するアウトリガ102が設けられている。走行車体101の上面には旋回台103が搭載され、油圧モータなどにより水平面内で360°旋回できるようになっている。

旋回台103にはブーム104が起伏自在に取り付けられている。ブーム104は、基端側の主ブーム104Aと、この主ブーム104Aにテレスコープ式に嵌挿した複数段の副ブーム104B、104Cからなる。図示の例では、副ブーム104B、104Cは２本であるが、１本以下でもよく３本以上でもよい。各副ブーム104B、104Cの伸縮動作は図示しない油圧シリンダ（以下、「伸縮シリンダ」という。）で行われる。

主ブーム104Aの基端部はピン105で旋回台103に枢支され、主ブーム104Aと旋回台103との間には油圧シリンダ４（以下、「起伏シリンダ」という。）が取付けられている。この起伏シリンダ４を伸長させるとブーム104が起立し、起伏シリンダ４を収縮させるとブーム104が倒伏する。

ブーム104の先端、つまり副ブーム104Cの先端に形成されているブームヘッド104Dからは、主巻フック106を備えたワイヤロープ107が吊り下げられ、そのワイヤロープ107はブーム104に沿ってブーム104の根本に導かれて主巻ウィンチ108に巻き取られている。また、ブームヘッド104Dからは、補巻フック109を備えたワイヤロープ110が吊り下げられ、そのワイヤロープ110がブーム104に沿ってブーム104の根本に導かれて補巻ウィンチ111に巻き取られている。主巻ウィンチ108および補巻ウィンチ111には、それぞれ図示しない油圧モータ（以下、主巻ウィンチ108用の油圧モータを「主巻モータ」、補巻ウィンチ111用の油圧モータを「補巻モータ」という。）が設けられており、これら油圧モータの駆動により主巻ウィンチ108および補巻ウィンチ111を回転させて、ワイヤロープ107、110の巻き取り、繰り出しを行うことで、主巻フック106および補巻フック109を昇降させることができる。このように、ブーム104の起伏、伸縮、主巻フック106および補巻フック109の昇降を組み合わせることにより、立体空間内での荷揚げと荷降ろしが可能となっている。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る油圧回路Ａは、第１油圧ポンプ１と、第２油圧ポンプ２と、オイルタンク３と、起伏シリンダ４と、伸縮シリンダ５と、主巻モータ６と、補巻モータ７と、２つの油圧ポンプ１、２と各油圧アクチュエータ４、５、６、７との間に介装された第１バルブブロック８Ａおよび第２バルブブロック８Ｂとを備えている。
なお、第１油圧ポンプ１が特許請求の範囲に記載の第１油圧供給源に相当し、第２油圧ポンプ２が特許請求の範囲に記載の第２油圧供給源に相当する。

第１バルブブロック８Ａおよび第２バルブブロック８Ｂは、それぞれ従来から用いられているバルブルロックである。このように、既存のバルブブロック８Ａ、８Ｂを２つ用いて構成できるので、新たなバルブブロックを設計し、作成する必要がなく、安価に作成でき、短納期で供給できる。

以下、第１バルブブロック８Ａおよび第２バルブブロック８Ｂの構成を説明する。なお、第１バルブブロック８Ａと第２バルブブロック８Ｂは、同じ構成であるため、それらを区別せず、単にバルブブロック８と称して説明する。

図２に示すように、バルブブロック８は、Ｐ１ポートおよびＰ２ポートと、Ｔ１ポートおよびＴ２ポートを有している。また、バルブブロック８は、油圧アクチュエータに作動油を供給する４対の動力伝達ポート（Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２、Ａ３、Ｂ３、Ａ４、Ｂ４）を有している。４対の動力伝達ポートのうち、Ａ１ポートとＢ１ポートは対となるポートであり、単一の油圧アクチュエータに接続される。例えば、油圧シリンダのヘッド側油室にＡ１ポートが接続され、キャップ側油室にＢ１ポートが接続される。あるいは、油圧モータの一方のポートにＡ１ポートが接続され、他方のポートにＢ１ポートが接続される。以下、このように対となるＡ１ポートとＢ１ポートをまとめて第１動力伝達ポートＡ１、Ｂ１と称する。同様に、Ａ２ポートとＢ２ポートが第２動力伝達ポートＡ２、Ｂ２であり、Ａ３ポートとＢ３ポートが第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３であり、Ａ４ポートとＢ４ポートが第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４である。
なお、Ｐ１ポートが特許請求の範囲に記載の給圧ポートに相当する。

Ｐ１ポートとＴ１ポートとを接続する油路１０には、リリーフ弁６１が介装されており、Ｐ１ポート側の油圧が所定の圧力を超えないように制御されている。

また、油路１０には、油路１１と油路１２とが並列に接続されている。
油路１１には、圧力補償型のメータイン流量制御弁７１を介して第１方向制御弁８１が接続されている。第１方向制御弁８１は、４ポート３位置の油圧パイロット切換弁であり、４つのポートのうち入側の２つのポートは、それぞれ油路１１と、Ｔ１ポートに接続された油路１３に接続され、出側の２つのポートは、それぞれＡ１ポートと、Ｂ１ポート（第１動力伝達ポート）に接続されている。

第１方向制御弁８１は、図示しないパイロット油路を通して伝達されるパイロット圧によってその位置が切り換えられる。具体的には、Ｐ１ポートに供給された作動油をＡ１ポートに排出し、Ｂ１ポートに戻ってきた作動油をＴ１ポートに排出するＩ位置と、第１方向制御弁８１の全てのポートを閉じるII位置（中立位置）と、Ｐ１ポートに供給された作動油をＢ１ポートに排出し、Ａ１ポートに戻ってきた作動油をＴ１ポートに排出するIII位置とで切り換えられる。

メータイン流量制御弁７１には、第１方向制御弁８１の入口圧を伝達するパイロット油路２１と、出口圧を伝達するパイロット油路２２とが接続されており、それらパイロット圧の差圧が一定になるように流量が制御される。これにより、第１方向制御弁８１の入口圧が、出口圧（第１動力伝達ポートＡ１、Ｂ１に接続された油圧アクチュエータの負荷圧）よりも、常に所定の圧力だけ高くなるように圧力補償が行われる。

一方、油路１２には、圧力補償型のメータイン流量制御弁７２を介して第２方向制御弁８２が接続されている。第２方向制御弁８２は、４ポート３位置の油圧パイロット切換弁であり、４つのポートのうち入側の２つのポートは、それぞれ油路１２と油路１３に接続され、出側の２つのポートは、それぞれＡ２ポートと、Ｂ２ポート（第２動力伝達ポート）に接続されている。

第２方向制御弁８２は、図示しないパイロット油路を通して伝達されるパイロット圧によってその位置が切り換えられる。具体的には、Ｐ１ポートに供給された作動油をＡ２ポートに排出し、Ｂ２ポートに戻ってきた作動油をＴ１ポートに排出するＩ位置と、第２方向制御弁８２の全てのポートを閉じるII位置（中立位置）と、Ｐ１ポートに供給された作動油をＢ２ポートに排出し、Ａ２ポートに戻ってきた作動油をＴ１ポートに排出するIII位置とで切り換えられる。

メータイン流量制御弁７２には、第２方向制御弁８２の入口圧を伝達するパイロット油路２３と、出口圧を伝達するパイロット油路２４とが接続されており、それらパイロット圧の差圧が一定になるように流量が制御される。これにより、第２方向制御弁８２の入口圧が、出口圧（第２動力伝達ポートＡ２、Ｂ２に接続された油圧アクチュエータの負荷圧）よりも、常に所定の圧力だけ高くなるように圧力補償が行われる。

上記メータイン流量制御弁７１、７２の圧力補償により、第１方向制御弁８１と第２方向制御弁８２を同時に操作した場合でも、第１動力伝達ポートＡ１、Ｂ１に接続された油圧アクチュエータと、第２動力伝達ポートＡ２、Ｂ２に接続された油圧アクチュエータとが、互いに他方の負荷圧に影響されることなく、第１方向制御弁８１および第２方向制御弁８２のスプール開度に応じた流量で動作できる。

油路１０には、油路１４が分岐しており、油路１４には圧力補償型のブリードオフ流量制御弁８５が介装されている。ブリードオフ流量制御弁８５には、パイロット油路２５、２６が接続されている。パイロット油路２５は、シャトル弁２７を介して、前記パイロット油路２２とパイロット油路２４に接続されており、パイロット油路２２のパイロット圧（第１方向制御弁８１の出口圧）とパイロット油路２４のパイロット圧（第２方向制御弁８２の出口圧）のうち大きい方の油圧がパイロット油路２５を通してブリードオフ流量制御弁８５に伝達される。また、パイロット油路２６は、油路１０に接続されており、Ｐ１ポートの油圧がパイロット油路２６を通してブリードオフ流量制御弁８５に伝達される。ブリードオフ流量制御弁８５は、それらパイロット圧の差圧が一定になるように流量を制御する。

油路１４にはブリードオフ流量制御弁８５の下流側に、油路１４をセンタバイパス通路として、第３方向制御弁８３および第４方向制御弁８４が直列に接続されている。油路１４の第４方向制御弁８４より下流側はＴ２ポートに接続されている。

ブリードオフ流量制御弁８５により、Ｐ１ポートに供給された作動油のうち第１動力伝達ポートＡ１、Ｂ１および第２動力伝達ポートＡ２、Ｂ２から排出されない余剰油を、Ｐ１ポート側の油路から第３方向制御弁８３および第４方向制御弁８４へ供給することができる。ここで、Ｐ１ポート側の油路とは、Ｐ１ポートに供給された作動油を第１動力伝達ポートＡ１、Ｂ１および第２動力伝達ポートＡ２、Ｂ２に接続された油圧アクチュエータに供給する油路を意味する。

第３方向制御弁８３は、６ポート３位置の油圧パイロット切換弁であり、６つのポートのうち２つのポートは、センタバイパス通路の入側ポートと出側ポートであって油路１４に直列に接続され、入側の２つのポートは、それぞれ油路３１と、Ｔ２ポートに接続された油路３３に接続され、出側の２つのポートは、それぞれＡ３ポートと、Ｂ３ポート（第３動力伝達ポート）に接続されている。

第３方向制御弁８３は、図示しないパイロット油路を通して伝達されるパイロット圧によってその位置が切り換えられる。具体的には、センタバイパス通路を遮断し、油路３１から供給された作動油をＡ３ポートに排出し、Ｂ３ポートに戻ってきた作動油をＴ２ポートに排出するＩ位置と、センタバイパス通路を開き、他のポートを閉じるII位置（中立位置）と、センタバイパス通路を遮断し、油路３１から供給された作動油をＢ３ポートに排出し、Ａ３ポートに戻ってきた作動油をＴ２ポートに排出するIII位置とで切り換えられる。

油路１４は、第３方向制御弁８３より上流側で分岐して逆止弁を介して油路３１に接続している。この逆止弁は油路１４から油路３１への作動油の流入のみを許容するものである。そのため、第３方向制御弁８３がＩ位置またはIII位置の場合には、ブリードオフ流量制御弁８５を通過した余剰油が油路３１を経由して、第３方向制御弁８３に供給される。

第４方向制御弁８４は、６ポート３位置の油圧パイロット切換弁であり、６つのポートのうち２つのポートは、センタバイパス通路の入側ポートと出側ポートであって油路１４に直列に接続され、入側の２つのポートは、それぞれ油路３２と油路３３に接続され、出側の２つのポートは、それぞれＡ４ポートと、Ｂ４ポート（第４動力伝達ポート）に接続されている。

第４方向制御弁８４は、図示しないパイロット油路を通して伝達されるパイロット圧によってその位置が切り換えられる。具体的には、センタバイパス通路を遮断し、油路３２から供給された作動油をＡ４ポートに排出し、Ｂ４ポートに戻ってきた作動油をＴ２ポートに排出するＩ位置と、センタバイパス通路を開き、他のポートを閉じるII位置（中立位置）と、センタバイパス通路を遮断し、油路３２から供給された作動油をＢ４ポートに排出し、Ａ４ポートに戻ってきた作動油をＴ２ポートに排出するIII位置とで切り換えられる。

油路１４は、第４方向制御弁８４より上流側で分岐して逆止弁を介して油路３２に接続している。この逆止弁は油路１４から油路３２への作動油の流入のみを許容するものである。そのため、第４方向制御弁８４がＩ位置またはIII位置の場合には、ブリードオフ流量制御弁８５を通過した余剰油が油路３２を経由して、第４方向制御弁８４に供給される。

なお、本実施形態において、Ｐ２ポートは閉塞されているため、Ｐ２ポートに接続した流量方向制御弁７３、７４は機能しない。流量方向制御弁７３、７４のスプールとして、油路が形成されていないスプールを用いることにより、流量方向制御弁７３、７４の全ポートを閉塞してもよい。この方が、ブリードオフ流量制御弁８５を介して油路１４に供給された作動油がＰ２ポートに逆流しないので好ましい。

本実施形態では、ブリードオフ流量制御弁８５を介して油路１４に供給された作動油は、油路３１を通り第３方向制御弁８３に供給されるか、油路３２を通り第４方向制御弁８４に供給され、流量方向制御弁７３、７４よりもＰ２ポート側に逆流しない。

バルブブロック８は、以上のような構成であるので、Ｐ１ポートに供給された作動油を第１動力伝達ポートＡ１、Ｂ１および第２動力伝達ポートＡ２、Ｂ２から排出することができる。また、Ｐ１ポートに供給された作動油のうち第１動力伝達ポートＡ１、Ｂ１および第２動力伝達ポートＡ２、Ｂ２から排出されない余剰油を第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３および第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４から排出することができる。

図１に示すように、本実施形態の油圧回路Ａは、第１油圧ポンプ１の吐出側油路が上記構成を有する第１バルブブロック８ＡのＰ１ポートに接続され、第２油圧ポンプ２の吐出側油路が上記構成を有する第２バルブブロック８ＢのＰ１ポートに接続されている。

第１バルブブロック８ＡのＴ１、Ｔ２ポート、第２バルブブロック８ＢのＴ１、Ｔ２ポートは、それぞれオイルタンク３に接続されている。

起伏シリンダ４は、そのヘッド側油室が第１バルブブロック８ＡのＡ１ポートと第２バルブブロック８ＢのＡ４ポートとを合流させる三股のパイプ４ａに接続され、キャップ側油室が第１バルブブロック８ＡのＢ１ポートと第２バルブブロック８ＢのＢ４ポートとを合流させる三股のパイプ４ｂに接続されている。以下、パイプ４ａと４ｂを合わせて第１動力伝達油路４ａ、４ｂと称する。

第１バルブブロック８Ａの第１方向制御弁８１と第２バルブブロック８Ｂの第４方向制御弁８４には、パイロット油路ａ、ｂを通して同一のパイロット圧が供給されており、起伏シリンダ４を操作するレバーなどの操作量に従い、位置の切り換えが同様に行われる。そのため、第１バルブブロック８Ａの第１方向制御弁８１と第２バルブブロック８Ｂの第４方向制御弁８４とにより、起伏シリンダ４に供給される作動油の方向および流量を制御でき、起伏シリンダ４を伸縮させることができる。

伸縮シリンダ５は、そのヘッド側油室が第１バルブブロック８ＡのＡ２ポートと第２バルブブロック８ＢのＡ３ポートとを合流させる三股のパイプ５ａに接続され、キャップ側油室が第１バルブブロック８ＡのＢ２ポートと第２バルブブロック８ＢのＢ３ポートとを合流させる三股のパイプ５ｂに接続されている。以下、パイプ５ａと５ｂを合わせて第２動力伝達油路５ａ、５ｂと称する。

第１バルブブロック８Ａの第２方向制御弁８２と第２バルブブロック８Ｂの第３方向制御弁８３には、パイロット油路ｃ、ｄを通して同一のパイロット圧が供給されており、伸縮シリンダ５を操作するレバーなどの操作量に従い、位置の切り換えが同様に行われる。そのため、第１バルブブロック８Ａの第２方向制御弁８２と第２バルブブロック８Ｂの第３方向制御弁８３とにより、伸縮シリンダ５に供給される作動油の方向および流量を制御でき、伸縮シリンダ５を伸縮させることができる。

主巻モータ６は、その一方のポートが第１バルブブロック８ＡのＡ４ポートと第２バルブブロック８ＢのＡ１ポートとを合流させる三股のパイプ６ａに接続され、他方のポートが第１バルブブロック８ＡのＢ４ポートと第２バルブブロック８ＢのＢ１ポートとを合流させる三股のパイプ６ｂに接続されている。以下、パイプ６ａと６ｂを合わせて第３動力伝達油路６ａ、６ｂと称する。

第１バルブブロック８Ａの第４方向制御弁８４と第２バルブブロック８Ｂの第１方向制御弁８１には、パイロット油路ｇ、ｈを通して同一のパイロット圧が供給されており、主巻モータ６を操作するレバーなどの操作量に従い、位置の切り換えが同様に行われる。そのため、第１バルブブロック８Ａの第４方向制御弁８４と第２バルブブロック８Ｂの第１方向制御弁８１とにより、主巻モータ６に供給される作動油の方向および流量を制御できるので、主巻モータ６を正逆回転させることができる。

補巻モータ７は、その一方のポートが第１バルブブロック８ＡのＡ３ポートと第２バルブブロック８ＢのＡ２ポートとを合流させる三股のパイプ７ａに接続され、他方のポートが第１バルブブロック８ＡのＢ３ポートと第２バルブブロック８ＢのＢ２ポートとを合流させる三股のパイプ７ｂに接続されている。以下、パイプ７ａと７ｂを合わせて第４動力伝達油路７ａ、７ｂと称する。

第１バルブブロック８Ａの第３方向制御弁８３と第２バルブブロック８Ｂの第２方向制御弁８２には、パイロット油路ｅ、ｆを通して同一のパイロット圧が供給されており、補巻モータ７を操作するレバーなどの操作量に従い、位置の切り換えが同様に行われる。そのため、第１バルブブロック８Ａの第３方向制御弁８３と第２バルブブロック８Ｂの第２方向制御弁８２とにより、補巻モータ７に供給される作動油の方向および流量を制御できるので、補巻モータ７を正逆回転させることができる。

油圧回路Ａは以上のような構成であるから、起伏シリンダ４および伸縮シリンダ５には、第１バルブブロック８Ａを介して第１油圧ポンプ１の流量が確保されるとともに、第２バルブブロック８Ｂを介して第２油圧ポンプ２の余剰油が供給される。同様に、主巻モータ６および補巻モータ７には、第２バルブブロック８Ｂを介して第２油圧ポンプ２の流量が確保されるとともに、第１バルブブロック８Ａを介して第１油圧ポンプ１の余剰油が供給される。

より詳細には、起伏シリンダ４を操作するレバーなどの操作量に従い、第１バルブブロック８Ａの第１方向制御弁８１および第２バルブブロック８Ｂの第４方向制御弁８４が中立位置からＩ位置またはIII位置に切り換えられると、第１油圧ポンプ１からの作動油が、第１バルブブロック８Ａの第１動力伝達ポートＡ１、Ｂ１および第１動力伝達油路４ａ、４ｂを介して、起伏シリンダ４に供給される。また、第２油圧ポンプ２から供給される作動油が、第２バルブブロック８Ｂの第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４および第１動力伝達油路４ａ、４ｂを介して、起伏シリンダ４に供給される。第２油圧ポンプ２から供給される作動油が、第２バルブブロック８Ｂを介して、主巻モータ６および／または補巻モータ７に供給される場合には、第２油圧ポンプ２からの作動油のうち主巻モータ６および補巻モータ７に供給されない余剰油が、起伏シリンダ４に供給される。そのため、起伏シリンダ４には、最大で第１油圧ポンプ１と第２油圧ポンプ２の合計流量が供給され、ブーム104の起伏を高速化できる。

また、伸縮シリンダ５を操作するレバーなどの操作量に従い、第１バルブブロック８Ａの第２方向制御弁８２および第２バルブブロック８Ｂの第３方向制御弁８３が中立位置からＩ位置またはIII位置に切り換えられると、第１油圧ポンプ１からの作動油が、第１バルブブロック８Ａの第２動力伝達ポートＡ２、Ｂ２および第２動力伝達油路５ａ、５ｂを介して、伸縮シリンダ５に供給される。また、第２油圧ポンプ２から供給される作動油が、第２バルブブロック８Ｂの第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３および第２動力伝達油路５ａ、５ｂを介して、伸縮シリンダ５に供給される。第２油圧ポンプ２から供給される作動油が、第２バルブブロック８Ｂを介して、主巻モータ６および／または補巻モータ７に供給される場合には、第２油圧ポンプ２からの作動油のうち主巻モータ６および補巻モータ７に供給されない余剰油が、伸縮シリンダ５に供給される。そのため、伸縮シリンダ５には、最大で第１油圧ポンプ１と第２油圧ポンプ２の合計流量が供給され、ブーム104の伸縮を高速化できる。

また、主巻モータ６を操作するレバーなどの操作量に従い、第１バルブブロック８Ａの第４方向制御弁８４および第２バルブブロック８Ｂの第１方向制御弁８１が中立位置からＩ位置またはIII位置に切り換えられると、第１油圧ポンプ１からの作動油が、第１バルブブロック８Ａの第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４および第３動力伝達油路６ａ、６ｂを介して、主巻モータ６に供給される。また、第２油圧ポンプ２から供給される作動油が、第２バルブブロック８Ｂの第１動力伝達ポートＡ１、Ｂ１および第３動力伝達油路６ａ、６ｂを介して、主巻モータ６に供給される。第１油圧ポンプ１から供給される作動油が、第１バルブブロック８Ａを介して、起伏シリンダ４および／または伸縮シリンダ５に供給される場合には、第１油圧ポンプ１からの作動油のうち起伏シリンダ４および伸縮シリンダ５に供給されない余剰油が、主巻モータ６に供給される。そのため、主巻モータ６には、最大で第１油圧ポンプ１と第２油圧ポンプ２の合計流量が供給され、主巻フック106の昇降を高速化できる。

また、補巻モータ７を操作するレバーなどの操作量に従い、第１バルブブロック８Ａの第３方向制御弁８３および第２バルブブロック８Ｂの第２方向制御弁８２が中立位置からＩ位置またはIII位置に切り換えられると、第１油圧ポンプ１からの作動油が、第１バルブブロック８Ａの第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３および第４動力伝達油路７ａ、７ｂを介して、補巻モータ７に供給される。また、第２油圧ポンプ２から供給される作動油が、第２バルブブロック８Ｂの第２動力伝達ポートＡ２、Ｂ２および第４動力伝達油路７ａ、７ｂを介して、補巻モータ７に供給される。第１油圧ポンプ１から供給される作動油が、第１バルブブロック８Ａを介して、起伏シリンダ４および／または伸縮シリンダ５に供給される場合には、第１油圧ポンプ１からの作動油のうち起伏シリンダ４および伸縮シリンダ５に供給されない余剰油が、補巻モータ７に供給される。そのため、補巻モータ７には、最大で第１油圧ポンプ１と第２油圧ポンプ２の合計流量が供給され、補巻フック109の昇降を高速化できる。

以上のように、各油圧アクチュエータ４、５、６、７に対して、最大で２つの油圧ポンプの流量を供給できるので、それらの駆動を高速化できる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、第１動力伝達油路４ａ、４ｂに起伏シリンダ４を、第２動力伝達油路５ａ、５ｂに伸縮シリンダ５を、第３動力伝達油路６ａ、６ｂに主巻モータ６を、第４動力伝達油路７ａ、７ｂに補巻モータ７を接続した構成としたが、これらはどのような組合せで接続してもよい。

また、第１動力伝達油路４ａ、４ｂは、第１バルブブロック８Ａの第１動力伝達ポートＡ１、Ｂ１と、第２バルブブロック８Ｂの第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３とを合流させるように構成されてもよい。第２動力伝達油路５ａ、５ｂは、第１バルブブロック８Ａの第２動力伝達ポートＡ２、Ｂ２と、第２バルブブロック８Ｂの第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４とを合流させるように構成されてもよい。第３動力伝達油路６ａ、６ｂは、第１バルブブロック８Ａの第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３と、第２バルブブロック８Ｂの第１動力伝達ポートＡ１、Ｂ１とを合流させるように構成されてもよい。第４動力伝達油路７ａ、７ｂは、第１バルブブロック８Ａの第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４と、第２バルブブロック８Ｂの第２動力伝達ポートＡ２、Ｂ２とを合流させるように構成されてもよい。

第３方向制御弁８３および第４方向制御弁８４は直列に接続されているため、第４方向制御弁８４に比べて第３方向制御弁８３の方が、ブリードオフ流量制御弁８５を通過した余剰油が優先的に供給される。そのため、第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４に接続された油圧アクチュエータに比べて第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３に接続された油圧アクチュエータの方が、余剰油が優先的に供給される。
例えば、図１に示す実施形態では、第２バルブブロック８Ｂの第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４に接続された起伏シリンダ４に比べて、第２バルブブロック８Ｂの第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３に接続された伸縮シリンダ５の方が、余剰油が優先的に供給される。第１バルブブロック８Ａの第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４に接続された主巻モータ６に比べて、第１バルブブロック８Ａの第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３に接続された補巻モータ７の方が、余剰油が優先的に供給される。

これを、第２バルブブロック８Ｂの第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３に起伏シリンダ４を接続し、第２バルブブロック８Ｂの第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４に伸縮シリンダ５を接続すれば、伸縮シリンダ５に比べて起伏シリンダ４に余剰油を優先的に供給できる。第１バルブブロック８Ａの第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３に主巻モータ６を接続し、第１バルブブロック８Ａの第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４に補巻モータ７を接続すれば、補巻モータ７に比べて主巻モータ６に余剰油を優先的に供給できる。
このように、油圧アクチュエータ４、５、６、７と第３動力伝達ポートＡ３、Ｂ３および第４動力伝達ポートＡ４、Ｂ４との接続を変えることで、余剰油を優先的に供給する油圧アクチュエータ４、５、６、７を選択的に変更することができる。

１第１油圧ポンプ
２第２油圧ポンプ
３オイルタンク
４起伏シリンダ
５伸縮シリンダ
６主巻モータ
７補巻モータ
８Ａ、８Ｂバルブブロック
７１メータイン流量制御弁
７２メータイン流量制御弁
７３流量方向制御弁
７４流量方向制御弁
８１第１方向制御弁
８２第２方向制御弁
８３第３方向制御弁
８４第４方向制御弁
８５ブリードオフ流量制御弁
４ａ、４ｂ第１動力伝達油路
５ａ、５ｂ第２動力伝達油路
６ａ、６ｂ第３動力伝達油路
７ａ、７ｂ第４動力伝達油路

Claims

起伏、伸縮可能なブームと、主巻フックを備えたワイヤロープを巻き取る主巻ウィンチと、補巻フックを備えたワイヤロープを巻き取る補巻ウィンチとを備えるクレーンの油圧回路であって、
前記ブームを起伏させる起伏シリンダと、
前記ブームを伸縮させる伸縮シリンダと、
前記主巻ウィンチを回転させる主巻モータと、
前記補巻ウィンチを回転させる補巻モータと、
第１油圧供給源と、
第２油圧供給源と、
第１バルブブロックと、
第２バルブブロックと、を備え、
前記第１バルブブロックおよび前記第２バルブブロックは、それぞれ、
作動油が供給される給圧ポートと、
前記給圧ポートに接続され、互いに並列な第１油路、第２油路、および第３油路と、
前記第１油路に接続された第１方向制御弁と、
前記第２油路に接続された第２方向制御弁と、
前記第３油路に接続されたブリードオフ流量制御弁と、
前記第３油路の前記ブリードオフ流量制御弁の下流側に直列に接続された第３方向制御弁および第４方向制御弁と、
前記第１方向制御弁の出側のポートに接続された第１動力伝達ポートと、
前記第２方向制御弁の出側のポートに接続された第２動力伝達ポートと、
前記第３方向制御弁の出側のポートに接続された第３動力伝達ポートと、
前記第４方向制御弁の出側のポートに接続された第４動力伝達ポートと、を備え、
前記ブリードオフ流量制御弁は、前記給圧ポートに供給された作動油のうち前記第１動力伝達ポートおよび前記第２動力伝達ポートから排出されない余剰油を下流に通すものであり、
前記第１油圧供給源の吐出側油路は、前記第１バルブブロックの前記給圧ポートに接続され、
前記第２油圧供給源の吐出側油路は、前記第２バルブブロックの前記給圧ポートに接続され、
前記起伏シリンダは、前記第１バルブブロックの前記第１動力伝達ポートまたは前記第２動力伝達ポートと、前記第２バルブブロックの前記第３動力伝達ポートまたは前記第４動力伝達ポートとを合流させる第１動力伝達油路に接続され、
前記伸縮シリンダは、前記第１バルブブロックの前記第２動力伝達ポートまたは前記第１動力伝達ポートと、前記第２バルブブロックの前記第４動力伝達ポートまたは前記第３動力伝達ポートとを合流させる第２動力伝達油路に接続され、
前記主巻モータは、前記第１バルブブロックの前記第３動力伝達ポートまたは前記第４動力伝達ポートと、前記第２バルブブロックの前記第１動力伝達ポートまたは前記第２動力伝達ポートとを合流させる第３動力伝達油路に接続され、
前記補巻モータは、前記第１バルブブロックの前記第４動力伝達ポートまたは前記第３動力伝達ポートと、前記第２バルブブロックの前記第２動力伝達ポートまたは前記第１動力伝達ポートとを合流させる第４動力伝達油路に接続されている
ことを特徴とするクレーンの油圧回路。
前記ブリードオフ流量制御弁は、前記給圧ポートの油圧と、前記第１方向制御弁の出口圧と前記第２方向制御弁の出口圧のうち大きい方の油圧との差圧が一定になるように流量を制御するものである
ことを特徴とする請求項１記載のクレーンの油圧回路。