デッキクレーンの液圧駆動システム
【課題】 省スペース化を図りつつ、ポンプレギュレータの応答性を確保することができるデッキクレーンの液圧駆動システムを提供する。
【解決手段】 油圧駆動システム１では、油圧ポンプ１１が方向流量制御弁１２を介して旋回用モータ２に接続され、ポンプレギュレータ１３が油圧ポンプ１１の圧液により駆動するようになっている。リリーフ弁１４が方向流量制御弁１２の上流圧と設定負荷圧との差圧が所定圧になるとその上流側を流れる圧液を逃すようになっている。設定負荷圧は、設定負荷圧切換装置１５により方向流量制御弁１２により流れが遮断されると第１設定負荷圧に切換えられ、逆に流れが許容されると第２設定負荷圧に切換えられる。第１設定負荷圧は、第２設定負荷圧より低くて前記ポンプレギュレータを駆動可能な駆動下限圧以上に設定され、第２設定負荷圧は、前記方向流量制御弁の下流側の使用可能な上限圧力に設定されている。
【解決手段】 油圧駆動システム１では、油圧ポンプ１１が方向流量制御弁１２を介して旋回用モータ２に接続され、ポンプレギュレータ１３が油圧ポンプ１１の圧液により駆動するようになっている。リリーフ弁１４が方向流量制御弁１２の上流圧と設定負荷圧との差圧が所定圧になるとその上流側を流れる圧液を逃すようになっている。設定負荷圧は、設定負荷圧切換装置１５により方向流量制御弁１２により流れが遮断されると第１設定負荷圧に切換えられ、逆に流れが許容されると第２設定負荷圧に切換えられる。第１設定負荷圧は、第２設定負荷圧より低くて前記ポンプレギュレータを駆動可能な駆動下限圧以上に設定され、第２設定負荷圧は、前記方向流量制御弁の下流側の使用可能な上限圧力に設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デッキクレーンに備わるアクチュエータを駆動するためのデッキクレーンの液圧駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デッキクレーンには、様々なアクチュエータが備わっており、例えばデッキクレーンの回転ポストを旋回させるための旋回用油圧モータがある。この旋回用油圧モータは、油圧駆動システムに接続されており、油圧駆動システムから供給される圧油により旋回運動するようになっている。油圧駆動システムとしては、例えば特許文献１に記載されるようなデッキクレーンの旋回制御装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載のデッキクレーンの旋回制御装置は、旋回用油圧モータが方向切換弁を介して油圧ポンプとタンクとに接続されており、油圧ポンプで吐出される圧油の流れる方向を方向切換弁で切換えることにより旋回用油圧モータを旋回駆動させることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるデッキクレーンの旋回制御装置に接続される油圧ポンプは、省エネルギーの観点からすると、旋回用油圧モータを作動していない非作動時に吐出容量が少なくなるように構成されていることが好ましく、斜板ポンプや斜軸ポンプ等の可変容量形の油圧ポンプを用いることが考えられる。可変容量形の油圧ポンプを用いる場合、その吐出容量を調整するレギュレータが設けられている。
【０００６】
レギュレータは、油圧で駆動するようになっており、その応答性を確保するために最小パイロット圧源として数Ｌ／ｍｉｎ以上、且つ数ＭＰａ以上のパイロット圧が必要となる。そこで、別の補助ポンプを設けてアンロード時も上記パイロット圧が供給されるようにし、レギュレータの応答性を確保するようにしている。
【０００７】
補助ポンプは、主ポンプに比べて小形であり、主ポンプとレギュレータから成るポンプユニットに取付ける簡単な構成である。しかし、補助ポンプはポンプユニットから外側に張り出すように取付けられるため、小形化が図られるデッキクレーンの限られたスペース内に補助ポンプを取付けたポンプユニットが収まらないという状況が生じる。また、補助ポンプをポンプユニットと別置きにすることも考えられるが、補助ポンプ、及び主ポンプと補助ポンプとを繋ぐ通路を設けるスペースをデッキクレーン内に確保することが難しい。それ故、補助ポンプを用いることなくデッキクレーンの旋回制御装置を構成することが考えられるが、そうすると、前述するように油圧ポンプの吐出量が減少した時に最小パイロット圧源を確保できずにレギュレータの応答性が低下してしまうおそれがある。
【０００８】
そこで本発明は、省スペース化を図りつつ、ポンプレギュレータの応答性を確保することができるデッキクレーンの液圧駆動システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のデッキクレーンの液圧駆動システムは、デッキクレーンのアクチュエータに接続され、吐出容量が変更可能な可変容量形ポンプと、前記アクチュエータと前記可変容量形ポンプとの間に設けられ、前記可変容量形ポンプから吐出される圧液の方向及び流量を制御する方向流量制御弁と、前記可変容量形ポンプの圧液により駆動し、前記可変容量形ポンプの吐出容量を切換え可能なポンプレギュレータと、前記方向流量制御弁の上流の圧力と設定負荷圧との差圧が予め定められた値になると前記方向流量制御弁の上流側を流れる圧液を逃すリリーフ弁と、前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を遮断するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記設定負荷圧を第１設定負荷圧に切換え、前記前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を許容するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記設定負荷圧を第２設定負荷圧に切換える設定負荷圧切換手段とを備え、前記第２設定負荷圧は、前記方向流量制御弁の下流側の圧力に設定され、前記第１設定負荷圧は、第２設定負荷圧より低く、且つ前記ポンプレギュレータを駆動可能な駆動下限圧以上に設定されているものである。
【００１０】
本発明に従えば、方向流量制御弁により可変容量形ポンプからアクチュエータへの圧液の供給が許容されると、設定負荷圧切換手段がリリーフ弁の設定負荷圧を第２設定負荷圧に切換える。これにより、方向流量制御弁の上流側と下流側との差圧（即ち、前後の差圧）が一定となり、圧力に関わらず一定の流量がデッキクレーンのアクチュエータへと流すことができる。他方、方向流量制御弁により可変容量形ポンプとアクチュエータとの間が遮断されると、設定負荷圧切換手段がリリーフ弁の設定負荷圧を第２設定負荷圧より低い第１設定負荷圧に切換えられる。更に、第１設定負荷圧がポンプレギュレータの駆動下限圧以上に設定されているので、第１設定負荷圧に切換えられている状態であっても補助ポンプを要さずにポンプレギュレータを駆動し、ポンプを小傾転角（小容量）にて運転可能である。それ故、補助ポンプを設ける必要がないため省スペース化及び低コスト化を図ることができ、またポンプレギュレータの応答性を確保することができる。
【００１１】
上記発明において、第２設定圧が前記方向流量制御弁の下流側での使用可能な上限圧力になると前記方向流量制御弁の下流側の圧液を逃がす高圧側リリーフ弁を設けられていることが好ましい。
【００１２】
上記構成に従えば、第２設定負荷圧がアクチュエータの使用可能な上限圧力以上になることを防ぐことができるので、可変容量ポンプの過負荷運転を防止することができる。これにより、液圧駆動システムの耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【００１３】
上記発明において、前記方向流量制御弁を備える第１ブロックと、前記リリーフ弁を備える第２ブロックとを備え、前記設定負荷圧切換手段は、第３ブロックに設けられ、第３ブロックを前記第１ブロックと前記第２ブロックとの間に挟み込むように取付けることによって前記方向流量制御弁及び前記リリーフ弁に接続されるようになっていることが好ましい。
【００１４】
上記構成に従えば、第１バルブブロックと第２バルブブロックとの間に設定負荷圧切換手段を備える第３バルブブロックを挟み込むだけでの容易な作業で、ポンプレギュレータのパイロット圧源を前記油圧ポンプから取出しつつ、ポンプレギュレータの応答性を確保することが可能な液圧駆動システムを実現することができる。また、方向流量制御弁やリリーフ弁と設定負荷圧切換手段とを接続される配管を別途設ける必要がなく、部品点数をあまり増やすことなく切換機能を追加することができる。
【００１５】
上記発明において、前記リリーフ弁は、前記方向流量制御弁と前記ポンプとを繋ぐ主通路の液圧に応じた第１パイロット圧を開方向に受圧し、前記第１パイロット圧に抗するように閉方向にパイロット通路を通じて導かれる液圧に応じた第２パイロット圧を受圧し、前記設定負荷圧切換手段は、前記パイロット通路に接続される切換弁と、前記切換弁に接続される低圧側リリーフ弁とを有し、前記切換弁は、前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を遮断するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記パイロット通路を前記低圧側リリーフ弁に接続し、前記前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を許容するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記パイロット通路を前記方向流量制御弁の下流側に接続するようになっており、前記低圧側リリーフ弁は、前記パイロット通路の液圧が前記第１設定負荷圧以上になると圧液を逃すようになっていることが好ましい。
【００１６】
上記構成に従えば、補助ポンプの機能を切換弁及び低圧側リリーフ弁のような簡単な構成によって代替することができるので、液圧駆動システムの構成を簡単にすることができ、製造コストを削減することができる。
【００１７】
上記発明において、前記方向流量制御弁のスプールを移動させるスプール駆動装置を備え、前記方向流量制御弁は、前記スプールの位置に応じて圧液の方向を切換えるようになっており、前記スプール駆動装置は、前記可変容量形ポンプに接続され、前記可変容量形ポンプからの圧液を用いて前記スプールを動かすようになっていることが好ましい。
【００１８】
上記構成に従えば、ポンプレギュレータと同様に、スプール駆動装置もまた可変容量形ポンプを圧源として方向流量制御弁のスプールを動かすので、方向流量制御弁のスプールを駆動させる補助ポンプを設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
【００１９】
上記発明において、前記ポンプレギュレータは、前記方向流量制御弁が圧液の流れを許容すると前記可変容量形ポンプの吐出容量を増加させ、前記可変容量形ポンプの吐出容量を減少させるようになっていることが好ましい。
【００２０】
上記構成に従えば、アクチュエータが駆動しているときのように大きな流量を必要とする場合に可変容量形ポンプの吐出容量が増加し、アクチュエータが停止しているときのように流量が必要でない場合に可変容量形ポンプの吐出容量が減少するようになっている。それ故、アクチュエータ駆動時は、アクチュエータに大きな力を作用させることができ、またアクチュエータ停止時は、可変容量形ポンプの負荷を抑えて省エネルギー化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、省スペース化を図りつつ、ポンプレギュレータの応答性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧駆動システムを示す油圧回路図である。
【図２】図１に示す油圧駆動システムに備わるバルブアッセンブリを切断して見た断面図である。
【図３】バルブアッセンブリを紙面右側から見た右側面図である。
【図４】バルブアッセンブリを図３に示す切断線ＩＶ−ＩＶで切断して見た断面図である。
【図５】バルブアッセンブリを図２に示す切断線Ｖ−Ｖで切断して見た断面図である。
【図６】バルブアッセンブリを図２に示す切断線ＶＩ−ＶＩで切断して見た部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、前述する図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るデッキクレーンの油圧駆動システム（以下、単に「油圧駆動システム」ともいう）１を説明する。なお、実施形態における上下の方向の概念は、説明の便宜上使用するものであって、油圧駆動システム１に関して、それらの構成の配置及び向き等をその方向に限定することを示唆するものではない。また、以下に説明する油圧駆動システム１は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、及び変更が可能である。
【００２４】
デッキクレーンは、船体に固定される固定ポストと、その固定ポストに回転可能に設けられたクレーン本体と、前記クレーン本体に作業半径を変えることができるジブとを備えており、固定ポストに対してクレーン本体を回転させることで、ジブの向きを変えることができるようになっている。また、クレーン本体には、旋回用モータ２が設けられており、旋回用モータ２を駆動することでクレーン本体が回転するようになっている。アクチュエータである旋回用モータ２は、いわゆる油圧モータであり、油圧駆動システム１から圧油の供給を受けて駆動するようになっている。以下では、油圧駆動システム１の構成について詳しく説明する。
【００２５】
［油圧駆動システムの油圧回路］
油圧駆動システム１は、基本的に可変容量形油圧ポンプ１１と、方向流量制御弁１２と、ポンプレギュレータ１３と、リリーフ弁１４と、設定負荷圧切換装置１５とを備えている。可変容量形油圧ポンプ（以下、単に「油圧ポンプ」ともいう）１１は、いわゆる斜板ポンプであり、そこに備わる斜板１１ａを傾動させることで圧油の吐出量を変更することができるようになっている。油圧ポンプ１１の吐出口１１ｂは、主通路１６に接続されており、油圧ポンプ１１は、この主通路１６を介して旋回用モータ２に接続されている。旋回用モータ２は、いわゆる油圧モータであり、供給される油圧の方向を切換えることで第１及び第２方向に夫々回転するようになっている。そして、主通路１６には、旋回用モータ２に供給する油圧の方向を切換えるべく方向流量制御弁１２が介在している。
【００２６】
方向流量制御弁１２は油圧ポンプ１１と旋回用モータ２との間に設けられ、更にタンク２２ａにも接続されている。また、方向流量制御弁１２は、スプール１２ａを備えており、このスプール１２ａを動かすことで油圧ポンプ１１から吐出された圧油の流れる方向を切換ることができるようになっている。即ち、スプール１２ａを動かすことで旋回用モータ２の回転方向を切換え、また回転を止めることができるようになっている。スプール１２ａには、それを動かして流れを切換えるべく切換手段１７が接続されている。
【００２７】
スプール駆動手段である切換手段１７は、主通路１６から分岐する副通路１８に減圧弁１９を介して接続され、方向流量制御弁１２に並列にするように油圧ポンプ１１に接続されている。切換手段１７は、２つの電磁比例減圧弁２０，２１を備えている。これら２つの電磁比例減圧弁２０，２１は、副通路１８に並列するように設けられており、スプール１２ａの一端及び他端に夫々接続されている。また、電磁比例減圧弁２０，２１は、タンク２２ｂにも接続されており、中立位置にてスプール１２ａとタンク２２ｂとを接続し、図示しない操作手段（例えば、操作レバー）が操作されるとその操作量に応じて副通路１８の開度を調整するようになっている。
【００２８】
このように構成される切換手段１７は、操作手段が一方側に操作（例えば、傾倒）されると一方の電磁比例減圧弁２０を開いてスプール１２ａを一方（即ち、スプール１２ａの一端から他端に向かう方向）に動かす。これにより、油圧ポンプ１１から旋回用モータ２に圧油が流れ、旋回用モータ２が第１の方向に回転する。他方、操作手段が他方側に操作されると、切換手段１７は、他方の電磁比例減圧弁２１を開いてスプール１２ａを他方（即ち、スプール１２ａの他端から一端に向かう方向）に動かす。これにより、方向流量制御弁１２から旋回用モータ２に流れる圧油の方向が切換えられ、旋回用モータ２が第２の方向に回転する。そして、操作手段を中立位置に戻すことによって、スプール１２ａの両端がタンク２２ｂに接続され、スプール１２ａが中立位置に戻る。これにより、油圧ポンプ１１と旋回用モータ２との間が遮断されて油圧ポンプ１１から旋回用モータ２へ圧油の流れが止まり、旋回用モータ２の動きが止まる。
【００２９】
このように、油圧駆動システム１では、油圧ポンプ１１からの圧油により旋回用モータ２を動かすと共に、方向流量制御弁１２のスプール１２ａを動かすことができるようになっている。そのため、スプール１２ａを動かす補助ポンプが不要になり、部品点数を削減すると共に省スペース化を図ることができる。このように旋回用モータ２及び方向流量制御弁１２を駆動する油圧ポンプ１１には、レギュレータ１３が設けられている。
【００３０】
ポンプレギュレータであるレギュレータ１３は、サーボピストン２３と、方向切換弁２４と、レギュレータ用リリーフ弁２５と、電磁開閉弁２６とを有している。サーボピストン２３は、油圧ポンプ１１の斜板１１ａに連結されており、動くことで斜板１１ａの傾きを変えるようになっている。サーボピストン２３は、大略円柱状に形成されており、一端２３ａ側に対して他端２３ｂ側が大径になっている。サーボピストン２３の一端２３ａは、主通路１６に繋がっており、そこに油圧ポンプ１１の吐出圧を受圧している。これに対して、サーボピストン２３の他端２３ｂは、レギュレータ主通路２７を介して主通路１６に繋がっており、このレギュレータ主通路２７に方向切換弁２４が介在している。
【００３１】
方向切換弁２４は、更にタンク２２ｃに繋がっており、スプール２４ａを備えている。方向切換弁２４は、このスプール２４ａを動かすことでサーボピストン２３の他端２３ｂの接続先をレギュレータ主通路２７又はタンク２２ｃに切換えたり、それらの間を遮断したりして圧油の流れる方向を切換えることができるようになっている。このスプール２４ａには、ばね部材２８が設けられており、ばね部材２８は、サーボピストン２３の他端２３ｂとタンク２２ｃとを接続するようにスプール２４ａを付勢している。また、スプール２４ａの一端には、レギュレータ主通路２７が接続され、他端には、絞り２９を介してレギュレータ主通路２７に接続されている。そのため、スプール２４ａの一端は、ばね部材２８のばね力に抗する方向に油圧ポンプ１１の吐出圧に応じたパイロット圧ｐ１を受け、他端は、絞り２９を介して導かれたパイロット圧ｐ２を前記ばね力と同じ方向に受圧している。
【００３２】
また、絞り２９の下流には、レギュレータ用リリーフ弁２５と、電磁開閉弁２６とが並列して設けられている。レギュレータ用リリーフ弁２５は、予め定められた許容圧力（例えば、レギュレータ１３が許容可能な圧力）を超えると開くようになっている。電磁開閉弁２６は、タンク２２ｄに接続されており、図示しない操作手段の操作に応じてレギュレータ主通路２７とタンク２２ｄとの間を開閉するようになっている。
【００３３】
このように構成されたレギュレータ１３では、操作手段が操作されることで電磁開閉弁２６が開弁し、レギュレータ主通路２７が絞り２９を介してタンク２２ｄと接続される。これにより、スプール２４ａの一端側のパイロット圧ｐ１が低下し、サーボピストン２３の他端２３ｂ側とタンク２２ｃとを接続するようにスプール２４ａが動く。そうすると、サーボピストン２３の一端２３ａ側の圧力が高くなり、サーボピストン２３がその一端２３ａから他端２３ｂに向かう方向に移動して斜板１１ａを大傾転させる。これにより、油圧ポンプ１１の吐出量が増加する。
【００３４】
操作手段を中立状態に戻して旋回用モータ２の動きを止めると、電磁開閉弁２６が閉弁し、レギュレータ主通路２７がタンク２２ｄとの間が遮断される。これにより、絞り２９によりレギュレータ主通路２７の圧力が立って一端側のパイロット圧が高くなってスプール２４ａが動き、サーボピストン２３の他端２３ｂ側とレギュレータ主通路２７とが接続される。そうすると、サーボピストン２３の他端２３ｂ側の圧力が高くなって一端２３ａ側の圧力に近づいていく。サーボピストン２３の他端２３ｂ側は、その一端２３ａ側に対して大径に形成されているため、他端２３ｂ側及び一端２３ａ側の差圧がそれらの面積差に応じた所定の値になるとサーボピストン２３がその一端２３ｂ側から他端２３ａ側に向かう方向に移動して斜板１１ａを小傾転させる。これにより、油圧ポンプ１１の吐出量が減少する。
【００３５】
このように油圧駆動システム１は、操作手段の操作に応じてレギュレータ１３が油圧ポンプ１１の吐出量を切換えるようになっている。具体的には、油圧駆動システム１では、旋回用モータ２駆動時は油圧ポンプ１１の吐出量を大きくし、他方、旋回用モータ２停止時は油圧ポンプ１１の吐出量を抑えるようにしている。それ故、デッキクレーン旋回時は、旋回用モータ２に大きな力を作用させることができる、また旋回停止時は、油圧ポンプ１１の負荷を抑えて省エネルギー化を図ることができる。
【００３６】
このように吐出量を調整するレギュレータ１３は、前述の通り油圧ポンプ１１をパイロット圧源として駆動している。それ故、油圧駆動システム１は、油圧ポンプ１１以外の補助ポンプがなくても油圧ポンプ１１の吐出量を調整することができるので、その部品点数が低減され、省スペース化を図ることができる。このように省エネルギー化及び省スペース化を達成することができる油圧駆動システム１では、旋回用モータ２が駆動していないときに主通路１６に流れる圧油をタンク２２ａに戻すべく、主通路１６にリリーフ弁１４が接続されている。
【００３７】
リリーフ弁１４は、方向流量制御弁１２より上流側にそれと並列するように主通路１６に接続されている。また、リリーフ弁１４は、方向流量制御弁１２と繋がるタンク通路３０にも接続されており、タンク通路３０において方向流量制御弁１２より下流側にそれと並列するように接続されている。このように主通路１６とタンク通路３０とを接続するように設けられたリリーフ弁１４は、主通路１６の油圧（即ち、ポンプ圧）に相当する第１パイロット圧ｐ３を開弁する方向に受圧している。また、リリーフ弁１４には、ばね部材３１が設けられており、ばね部材３１は、第１パイロット圧ｐ３に抗してリリーフ弁１４の弁体１４ａ（図２参照）を閉弁する方向に付勢している。更に、リリーフ弁１４には、パイロット通路３２が接続されており、このパイロット通路３２を介してリリーフ弁１４と設定負荷圧切換装置１５とが接続されている。
【００３８】
設定負荷圧切換装置１５は、電磁方向切換弁３３と、低圧側リリーフ弁３４とによって構成されている。電磁方向切換弁３３は、いわゆる４ポートの切換弁であり、主通路１６と、パイロット通路３２と、低圧側リリーフ弁３４と、後述する方向切換弁３５に接続されている。電磁方向切換弁３３は、図示しない操作手段に応じて接続状態を切換えるようになっている。具体的には、電磁方向切換弁３３は、操作手段が操作されていない非操作状態で主通路１６と、パイロット通路３２と低圧側リリーフ弁３４とが接続されている第１接続状態となり、操作手段が操作されるとパイロット通路３２と方向切換弁３５とが接続されている第２接続状態となる。
【００３９】
低圧側リリーフ弁３４は、タンク通路３０にも接続されており、主通路１６から電磁方向切換弁３３を介して導かれる圧力が第１リリーフ圧を越えると開弁するようになっている。この低圧側リリーフ弁３４は、電磁方向切換弁３３が第１接続状態にあるときパイロット通路３２に繋がっており、このときのパイロット通路３２の油圧は、低圧側リリーフ弁３４の第１リリーフ圧で保持されている。それ故、このパイロット通路３２を通じて導かれるリリーフ弁１４の第２パイロット圧ｐ４は、低圧側リリーフ弁３４の第１リリーフ圧で保持される。これにより、リリーフ弁１４の設定負荷圧が第１リリーフ圧に切換えられ、油圧ポンプ１１の吐出圧（以下、単に「ポンプ圧」ともいう）が低圧側リリーフ弁３４の第１リリーフ圧を超えると、リリーフ弁１４が開弁して主通路１６とタンク通路３０とが繋がる。それ故、ポンプ圧が第１リリーフ圧にて保持される。
【００４０】
この低圧側リリーフ弁３４の第１リリーフ圧を低圧に設定することで、非操作時（即ち、旋回停止時）において油圧ポンプ１１の負荷を抑えることができ、油圧駆動システム１の省エネルギー化を図ることができる。そして、電磁方向切換弁３３の接続状態を第２接続状態に切換えると、パイロット通路３２は、方向切換弁３５に接続される。
【００４１】
方向切換弁３５は、絞り３６が介在する旋回用モータ２のブレーキ解除通路３７を介して電磁方向切換弁３３に接続されている。方向切換弁３５は、いわゆる４ポートの方向切換弁であり、電磁方向切換弁３３の他に方向流量制御弁１２の下流側にある２つの通路とタンク２２ｂとに夫々接続されている。方向切換弁３５は、スプール３５ａを備えており、スプール３５ａは、その一端及び他端が電磁比例減圧弁２０，２１に夫々接続され、方向流量制御弁１２のスプール１２ａに連動して動くようになっている。また、方向切換弁３５は、このスプール３５ａの位置に応じて４つのポートの接続状態を切換えるようになっており、スプール１２ａが中立位置から動くとブレーキ解除通路３７に旋回用モータ２に供給される供給圧を導くようになっている。それ故、第２接続状態では、リリーフ弁１４の設定負荷圧は前記供給圧に基づき設定される。
【００４２】
リリーフ弁１４は、設定負荷圧とポンプ圧との差圧による力がばね部材３１のばね力以上になると開弁するようになっている。第２パイロット圧ｐ４が方向流量制御弁１２の上流圧に対応しているので、リリーフ弁１４は、方向流量制御弁１２の圧力補償弁としての機能を果たし、方向流量制御弁１２の上流側と下流側との差圧を常に一定に保持している。それ故、方向流量制御弁１２及びリリーフ弁１４は、圧力補償付流量制御弁として機能し、圧力に関わらずスプール１２ａの位置に応じた流量を旋回用モータ２に供給する。これにより、前記操作手段の操作量に応じた速度で旋回用モータ２を回転させることができる。
【００４３】
また、ブレーキ解除通路３７には、ブレーキシリンダ３９が接続されている。ブレーキシリンダ３９は、伸縮可能になっており、ブレーキ解除通路３７に供給圧が導かれると伸長して旋回用モータ２にブレーキ力を作用させるようになっている。また、ブレーキシリンダ３９は、タンク２２ｂとブレーキ解除通路３７とが接続されると収縮して旋回用モータ１に作用するブレーキ力を解除するようになっている。つまり、ブレーキシリンダ３９は、切換手段１７の操作レバーが操作されると伸張してブレーキ力を解除させ、操作レバーの操作が解除されると収縮してブレーキ力を作用させて旋回用モータ２を制動するようになっている。
【００４４】
更に、ブレーキ解除通路３７には、高圧側リリーフ弁３８が接続されている。高圧側リリーフ弁３８は、ブレーキ解除通路３７の油圧が第２リリーフ圧を越えると開弁してブレーキ解除通路３７とタンク通路３０とを繋ぎ、ブレーキ解除通路３７の圧液をタンク２２ａに逃がすようになっている。それ故、第２接続状態の時にブレーキ解除通路３７が第２リリーフ圧になると、リリーフ弁１４が開弁して主通路１６とタンク通路３０とを繋いで主通路１６の圧油がタンク２２ａに逃される。これにより、ポンプ圧が第２リリーフ圧以上になることを防ぐことができる。この第２リリーフ圧は、第１リリーフ圧より高く設定されており、例えば油圧駆動システム１の許容圧力に設定されている。それ故、油圧駆動システム１に許容圧力以上の油圧が流れることを防ぐことができ、油圧駆動システム１の耐久性及び信頼性を向上させることができる。なお、高圧側リリーフ弁３８は、必ずしもブレーキ解除通路３７に接続されている必要はなく、主通路１６の方向切換弁１２より下流側の圧力を逃せるように接続されていればよい。
【００４５】
このように油圧駆動システム１では、リリーフ弁１４の設定負荷圧を設定負荷圧切換装置１５によって変更して油圧ポンプ１１の吐出圧を低圧（第１リリーフ圧）と高圧（旋回用モータ２への供給圧）に切換えることができる。旋回用モータ２が駆動しているときは、油圧ポンプ１１の吐出圧を高圧にして旋回用モータ２を操作手段の操作量に応じた速度で駆動し、旋回用モータ２が止まっているときは、油圧ポンプ１１の吐出圧を低圧に切換えることで油圧ポンプ１１の負荷を抑えて油圧駆動システム１全体を省エネ駆動することができる。
【００４６】
また、低圧側リリーフ弁３４の第１リリーフ圧は、サーボピストン２３の一端側を油圧により押して動かすことができる圧力以上に設定されている。それ故、主通路１６の油圧が前記圧力以上に保持されているので、旋回用モータ２を駆動させる際に油圧ポンプ１１の吐出圧が上昇するのを待つことなくレギュレータ１３を駆動させることができる。従って、油圧駆動システム１では、アンロード時にポンプ圧を低圧にし、且つレギュレータ１３を駆動可能な駆動下限圧力以上の第１設定負荷圧に切換えることができるため、レギュレータ１３のパイロット圧源を油圧ポンプ１１から取り出しレギュレータ１３を駆動することができ、レギュレータ１３の応答性を確保することができる。そのため、レギュレータ１３を動かす補助ポンプが不要になり、低コスト化や省スペース化を図ることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、旋回用モータ２を駆動するために圧油が用いられているが水や他の液体であってもよい。また、デッキクレーンのアクチュエータも旋回用モータ２に限定されず、荷物の巻上巻下やジブの巻上巻下用油圧モータ、液圧で駆動可能な回転機器やシリンダピストン等の直動機器であってもよい。又、ジブの巻上巻下とポンプを共有する場合も、両方のコントロール弁のハンドルが中立位置にあることを切換条件としてポンプ傾転を小とすることで省エネ化を図ることができる。
【００４８】
［油圧駆動システムの機械的構造］
このように構成される油圧駆動システム１では、油圧ポンプ１１とレギュレータ１３とが１つのポンプ装置として一体的に構成され、方向流量制御弁１２と、リリーフ弁１４と、設定負荷圧切換装置１５と１つのバルブアッセンブリ４０として一体的に構成されている。以下では、バルブアッセンブリ４０の機械的構造について説明する。
【００４９】
バルブアッセンブリ４０は、図２に示すように、３つのバルブブロック４１〜４３によって構成されている。第１バルブブロック４１は、方向流量制御弁１２を備え、第２バルブブロック４２は、リリーフ弁１４を備え、第３バルブブロック４３は、設定負荷圧切換装置１５を備えている（後述する図５も参照）。バルブアッセンブリ４０は、第１バルブブロック４１及び第２バルブブロック４２の間に挟み込むように第３バルブブロック４３を取付けることによって構成され、これにより設定負荷圧切換装置１５が方向流量制御弁１２及びリリーフ弁１４に接続されるようになっている。以下では、各バルブブロック４１〜４３の構成について説明する。
【００５０】
第１バルブブロック４１は、大略直方体状になっており、図３に示すようにその前面に油圧ポンプ１１に繋がるポンプポート４４ａ、及びタンク２２ａにつながるタンクポート４４ｂが形成され、背面に旋回用モータ２に繋がる２つのポート４５ａ，４５ｂが形成されている。
【００５１】
また、第１バルブブロック４１内には、方向流量制御弁１２のスプール１２ａが収容されている。スプール１２ａは、大略中空円筒状になっており、上下方向に摺動移動可能に第１バルブブロック４１内に配置されている。このスプール１２ａの周りには、上下方向に間隔をあけて４つの円環状通路４６ａ〜４６ｄが形成されており、各円環状通路４６ａ〜４６ｄは、上から順に第１のポート４５ａ、ポンプポート４４ａ、第２のポート４５ｂ及びタンクポート４４ｂが夫々接続されている、これら４つの円環状通路４６ａ〜４６ｄは、スプール１２ａの動きに応じて個々に接続されるようになっている。
【００５２】
例えば、スプール１２ａは、中立位置にあると全ての円環状通路４６ａ〜４６ｄを遮断するようになっている。スプール１２ａを下方に移動させると上側にある２つの円環状通路４６ａ、４６ｂ同士と下側にある２つの円環状通路４６ｃ，４６ｄ同士を夫々接続し、これによって第１のポート４５ａとポンプポート４４ａとが接続され、第２のポート４５ｂとタンクポート４４ｂとが接続される。スプール１２ａは、その中にバイパス４８を有しており、スプール１２ａを上方に移動させると、このバイパス４８によって上下両端側に夫々位置する円環状通路４６ａ，４６ｄが繋がり、第１のポート４５ａとタンクポート４４ｂとが繋がるようになっている。
【００５３】
このように構成されるスプール１２ａを収容する第１バルブブロック４１は、上部カバー４１ａと下部カバー４１ｂとを有しており、これらを上下に組み合わせることで構成されている。上部カバー４１ａの外周部の左側には、図２及び図３に示すように切換手段１７及び減圧弁１９が設けられている。この切換手段１７に備わる一方の電磁比例減圧弁２０が上部カバー４１ａ内にあるスプール１２ａの一端（図２の上端１２ｂ）に繋がっており、他方の電磁比例減圧弁２１が下部カバー４１ｂ内にあるスプール１２ａの他端（図２の下端１２ｃ）に繋がっている。
【００５４】
また、下部カバー４１ｂの外周部の左側には、方向切換弁３５に設けられ（図３も参照）、この方向切換弁３５は、図４に示すようにスプール３５ａを有している。このスプール３５ａの一端及び他端には、電磁比例減圧弁２０，２１が夫々接続されており、第１バルブブロック４１に形成されるブレーキ解除通路３７の接続先を、第１のポート４５ａに繋がる第１供給通路４９ａ、第２のポート４５ｂに繋がる第２供給通路４９ｂ、及びタンク２２ａに繋がる図示しない第３供給通路の何れかに切換えるようになっている。
【００５５】
他方、第２バルブブロック４２は、大略直方体状になっており、その中にリリーフ弁１４を構成する弁体１４ａが収容されている。弁体１４ａは、大略円柱状になっており、上下方向に摺動可能に第２バルブブロック４２内に配置されている。弁体１４ａの外周部には、周方向全周にわたって延びる凹所１４ｂが形成され、その凹所１４ｂより上方において、第２バルブブロック４２の内周部に円環状凹所４２ａが形成されている。これら２つの凹所１４ｂ，４２ａは、第２バルブブロック４２から第３バルブブロック４３を貫通して第１バルブブロック４１まで延在する連通路５０ａ、５０ｂにより２つの円環状通路４６ｂ、４６ｄを介してポンプポート４４ａ及びタンクポート４４ｂに接続されている。
【００５６】
また、弁体１４ａには、弁体内通路１４ｃが形成されている。弁体内通路１４ｃは、円環状凹所４２ａと弁体１４ａの一端（図２の下端）とを繋いでおり、これによりポンプ圧が弁体１４ａの一端に導かれる。これにより、弁体１４ａは、その一端にポンプ圧に応じた第１パイロット圧ｐ３を上方に向かって受圧する。また、第２バルブブロック４２内には、ばね部材３１が設けられており、ばね部材３１は、この第１パイロット圧ｐ３に抗する方向（即ち、図２の下方）に向かって弁体１４ａの他端（図２の上端）を付勢している。また、第２バルブブロック４２には、調整ねじ４２ｂが設けられており、この調整ねじ４２ｂを進退させることで、ばね部材３１のばね力を調整できるようになっている。
【００５７】
更に、第２バルブブロック４２には、パイロット通路３２が形成されている。パイロット通路３２は、第２バルブブロック４２のばね部材３１が収容される空間を介して弁体１４ａの他端に繋がっている。これにより、弁体１４ａの他端には、パイロット通路３２により導かれた油圧が第２パイロット圧ｐ４として第１パイロット圧ｐ３に抗する方向に作用している。また、パイロット通路３２は、第３バルブブロック４３にも延在しており、第３バルブブロック４３の上部に備わる設定負荷圧切換装置１５の電磁方向切換弁３３に接続されている。また、第３バルブブロック４３には、連通路５０ａを介して電磁方向切換弁３３とポンプポート４５ａとを繋ぐ第１通路５１、及び方向切換弁３５から電磁方向切換弁３３まで延在するブレーキ解除通路３７が形成されている。更に、第３バルブブロック４３の前面には、図５に示すように低圧側リリーフ弁３４が備わっている。
【００５８】
低圧側リリーフ弁３４は、第３バルブブロック４３に形成される第２通路５２によって電磁方向切換弁３３に接続されており、また第３バルブブロック４３に形成される第３通路５３によって連通路５０ｂを介してタンクポート４４ｂに接続されている。低圧側リリーフ弁３４は、ポペット３４ａを有し、このポペット３４ａが弁座３４ｂに着座している。低圧側リリーフ弁３４は、第２通路５２を介して電磁方向切換弁３３から導かれるポンプ圧をポペット３４ａが受圧し、前記ポンプ圧が第１リリーフ圧以上のときにポペット３４ａが弁座３４ｂから離れて開弁するようになっている。この低圧側リリーフ弁３４は、ポペット３４ａを弁座３４ｂに向かって付勢するばね部材３４ｃを有しており、調整ねじ３４ｄを進退させることでばね部材３４ｃによる付勢力を調整し、第１リリーフ圧を調整できるようになっている。
【００５９】
また、第２バルブブロック４２の前面には、高圧側リリーフ弁３８が設けられている。高圧側リリーフ弁３８は、図示しないが、ブレーキ解除通路３７に接続されている。高圧側リリーフ弁３８は、図６に示すようにポペット３８ａとばね部材３８ｂと調整ねじ３８ｃを有している。高圧側リリーフ弁３８は、低圧側リリーフ弁３４と同じ構造を有しており、その説明については省略する。
【００６０】
このように構成される３つのバルブブロック４１〜４３は、第１及び第２バルブブロック４１，４２の間に第３バルブブロック４３を挟むように取付けるだけで、各通路が接続されて方向流量制御弁１２、リリーフ弁１４、及び設定負荷圧切換装置１５が接続されるようになっている。このように、第１及び第２バルブブロック４１，４２の間に第３バルブブロック４３を挟むサンドイッチ構造であるので、取付が容易である。また、サンドイッチ構造であるので、方向流量制御弁１２及びリリーフ弁１４と設定負荷圧切換装置１５とを接続する配管を別途設ける必要がなく、部品点数をあまり増やすことなく切換機能を追加することができる。また、第１及び第２バルブブロック４１，４２は、それらの間から第３バルブブロック４３を抜くことで油圧駆動システム１から設定負荷圧切換装置１５を取外すことができるようになっており、その着脱が容易な構成になっている。
【００６１】
更に、設定負荷圧切換装置１５が電磁方向切換弁３３及び低圧側リリーフ弁３４の簡単な構成によって実現することができるので、油圧駆動システム１の構成を簡単にすることができ、製造コストを削減することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 油圧駆動システム
２ 旋回用モータ
１１ 油圧ポンプ
１２ 方向流量制御弁
１３ レギュレータ
１４ リリーフ弁
１５ 設定負荷圧切換装置
１７ 切換手段
３２ パイロット通路
３３ 電磁方向切換弁
３４ 低圧側リリーフ弁
３８ 高圧側リリーフ弁
４０ バルブアッセンブリ
４１ 第１バルブブロック
４２ 第２バルブブロック
４３ 第３バルブブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デッキクレーンに備わるアクチュエータを駆動するためのデッキクレーンの液圧駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デッキクレーンには、様々なアクチュエータが備わっており、例えばデッキクレーンの回転ポストを旋回させるための旋回用油圧モータがある。この旋回用油圧モータは、油圧駆動システムに接続されており、油圧駆動システムから供給される圧油により旋回運動するようになっている。油圧駆動システムとしては、例えば特許文献１に記載されるようなデッキクレーンの旋回制御装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載のデッキクレーンの旋回制御装置は、旋回用油圧モータが方向切換弁を介して油圧ポンプとタンクとに接続されており、油圧ポンプで吐出される圧油の流れる方向を方向切換弁で切換えることにより旋回用油圧モータを旋回駆動させることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるデッキクレーンの旋回制御装置に接続される油圧ポンプは、省エネルギーの観点からすると、旋回用油圧モータを作動していない非作動時に吐出容量が少なくなるように構成されていることが好ましく、斜板ポンプや斜軸ポンプ等の可変容量形の油圧ポンプを用いることが考えられる。可変容量形の油圧ポンプを用いる場合、その吐出容量を調整するレギュレータが設けられている。
【０００６】
レギュレータは、油圧で駆動するようになっており、その応答性を確保するために最小パイロット圧源として数Ｌ／ｍｉｎ以上、且つ数ＭＰａ以上のパイロット圧が必要となる。そこで、別の補助ポンプを設けてアンロード時も上記パイロット圧が供給されるようにし、レギュレータの応答性を確保するようにしている。
【０００７】
補助ポンプは、主ポンプに比べて小形であり、主ポンプとレギュレータから成るポンプユニットに取付ける簡単な構成である。しかし、補助ポンプはポンプユニットから外側に張り出すように取付けられるため、小形化が図られるデッキクレーンの限られたスペース内に補助ポンプを取付けたポンプユニットが収まらないという状況が生じる。また、補助ポンプをポンプユニットと別置きにすることも考えられるが、補助ポンプ、及び主ポンプと補助ポンプとを繋ぐ通路を設けるスペースをデッキクレーン内に確保することが難しい。それ故、補助ポンプを用いることなくデッキクレーンの旋回制御装置を構成することが考えられるが、そうすると、前述するように油圧ポンプの吐出量が減少した時に最小パイロット圧源を確保できずにレギュレータの応答性が低下してしまうおそれがある。
【０００８】
そこで本発明は、省スペース化を図りつつ、ポンプレギュレータの応答性を確保することができるデッキクレーンの液圧駆動システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のデッキクレーンの液圧駆動システムは、デッキクレーンのアクチュエータに接続され、吐出容量が変更可能な可変容量形ポンプと、前記アクチュエータと前記可変容量形ポンプとの間に設けられ、前記可変容量形ポンプから吐出される圧液の方向及び流量を制御する方向流量制御弁と、前記可変容量形ポンプの圧液により駆動し、前記可変容量形ポンプの吐出容量を切換え可能なポンプレギュレータと、前記方向流量制御弁の上流の圧力と設定負荷圧との差圧が予め定められた値になると前記方向流量制御弁の上流側を流れる圧液を逃すリリーフ弁と、前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を遮断するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記設定負荷圧を第１設定負荷圧に切換え、前記前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を許容するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記設定負荷圧を第２設定負荷圧に切換える設定負荷圧切換手段とを備え、前記第２設定負荷圧は、前記方向流量制御弁の下流側の圧力に設定され、前記第１設定負荷圧は、第２設定負荷圧より低く、且つ前記ポンプレギュレータを駆動可能な駆動下限圧以上に設定されているものである。
【００１０】
本発明に従えば、方向流量制御弁により可変容量形ポンプからアクチュエータへの圧液の供給が許容されると、設定負荷圧切換手段がリリーフ弁の設定負荷圧を第２設定負荷圧に切換える。これにより、方向流量制御弁の上流側と下流側との差圧（即ち、前後の差圧）が一定となり、圧力に関わらず一定の流量がデッキクレーンのアクチュエータへと流すことができる。他方、方向流量制御弁により可変容量形ポンプとアクチュエータとの間が遮断されると、設定負荷圧切換手段がリリーフ弁の設定負荷圧を第２設定負荷圧より低い第１設定負荷圧に切換えられる。更に、第１設定負荷圧がポンプレギュレータの駆動下限圧以上に設定されているので、第１設定負荷圧に切換えられている状態であっても補助ポンプを要さずにポンプレギュレータを駆動し、ポンプを小傾転角（小容量）にて運転可能である。それ故、補助ポンプを設ける必要がないため省スペース化及び低コスト化を図ることができ、またポンプレギュレータの応答性を確保することができる。
【００１１】
上記発明において、第２設定圧が前記方向流量制御弁の下流側での使用可能な上限圧力になると前記方向流量制御弁の下流側の圧液を逃がす高圧側リリーフ弁を設けられていることが好ましい。
【００１２】
上記構成に従えば、第２設定負荷圧がアクチュエータの使用可能な上限圧力以上になることを防ぐことができるので、可変容量ポンプの過負荷運転を防止することができる。これにより、液圧駆動システムの耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【００１３】
上記発明において、前記方向流量制御弁を備える第１ブロックと、前記リリーフ弁を備える第２ブロックとを備え、前記設定負荷圧切換手段は、第３ブロックに設けられ、第３ブロックを前記第１ブロックと前記第２ブロックとの間に挟み込むように取付けることによって前記方向流量制御弁及び前記リリーフ弁に接続されるようになっていることが好ましい。
【００１４】
上記構成に従えば、第１バルブブロックと第２バルブブロックとの間に設定負荷圧切換手段を備える第３バルブブロックを挟み込むだけでの容易な作業で、ポンプレギュレータのパイロット圧源を前記油圧ポンプから取出しつつ、ポンプレギュレータの応答性を確保することが可能な液圧駆動システムを実現することができる。また、方向流量制御弁やリリーフ弁と設定負荷圧切換手段とを接続される配管を別途設ける必要がなく、部品点数をあまり増やすことなく切換機能を追加することができる。
【００１５】
上記発明において、前記リリーフ弁は、前記方向流量制御弁と前記ポンプとを繋ぐ主通路の液圧に応じた第１パイロット圧を開方向に受圧し、前記第１パイロット圧に抗するように閉方向にパイロット通路を通じて導かれる液圧に応じた第２パイロット圧を受圧し、前記設定負荷圧切換手段は、前記パイロット通路に接続される切換弁と、前記切換弁に接続される低圧側リリーフ弁とを有し、前記切換弁は、前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を遮断するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記パイロット通路を前記低圧側リリーフ弁に接続し、前記前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を許容するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記パイロット通路を前記方向流量制御弁の下流側に接続するようになっており、前記低圧側リリーフ弁は、前記パイロット通路の液圧が前記第１設定負荷圧以上になると圧液を逃すようになっていることが好ましい。
【００１６】
上記構成に従えば、補助ポンプの機能を切換弁及び低圧側リリーフ弁のような簡単な構成によって代替することができるので、液圧駆動システムの構成を簡単にすることができ、製造コストを削減することができる。
【００１７】
上記発明において、前記方向流量制御弁のスプールを移動させるスプール駆動装置を備え、前記方向流量制御弁は、前記スプールの位置に応じて圧液の方向を切換えるようになっており、前記スプール駆動装置は、前記可変容量形ポンプに接続され、前記可変容量形ポンプからの圧液を用いて前記スプールを動かすようになっていることが好ましい。
【００１８】
上記構成に従えば、ポンプレギュレータと同様に、スプール駆動装置もまた可変容量形ポンプを圧源として方向流量制御弁のスプールを動かすので、方向流量制御弁のスプールを駆動させる補助ポンプを設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
【００１９】
上記発明において、前記ポンプレギュレータは、前記方向流量制御弁が圧液の流れを許容すると前記可変容量形ポンプの吐出容量を増加させ、前記可変容量形ポンプの吐出容量を減少させるようになっていることが好ましい。
【００２０】
上記構成に従えば、アクチュエータが駆動しているときのように大きな流量を必要とする場合に可変容量形ポンプの吐出容量が増加し、アクチュエータが停止しているときのように流量が必要でない場合に可変容量形ポンプの吐出容量が減少するようになっている。それ故、アクチュエータ駆動時は、アクチュエータに大きな力を作用させることができ、またアクチュエータ停止時は、可変容量形ポンプの負荷を抑えて省エネルギー化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、省スペース化を図りつつ、ポンプレギュレータの応答性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧駆動システムを示す油圧回路図である。
【図２】図１に示す油圧駆動システムに備わるバルブアッセンブリを切断して見た断面図である。
【図３】バルブアッセンブリを紙面右側から見た右側面図である。
【図４】バルブアッセンブリを図３に示す切断線ＩＶ−ＩＶで切断して見た断面図である。
【図５】バルブアッセンブリを図２に示す切断線Ｖ−Ｖで切断して見た断面図である。
【図６】バルブアッセンブリを図２に示す切断線ＶＩ−ＶＩで切断して見た部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、前述する図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るデッキクレーンの油圧駆動システム（以下、単に「油圧駆動システム」ともいう）１を説明する。なお、実施形態における上下の方向の概念は、説明の便宜上使用するものであって、油圧駆動システム１に関して、それらの構成の配置及び向き等をその方向に限定することを示唆するものではない。また、以下に説明する油圧駆動システム１は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、及び変更が可能である。
【００２４】
デッキクレーンは、船体に固定される固定ポストと、その固定ポストに回転可能に設けられたクレーン本体と、前記クレーン本体に作業半径を変えることができるジブとを備えており、固定ポストに対してクレーン本体を回転させることで、ジブの向きを変えることができるようになっている。また、クレーン本体には、旋回用モータ２が設けられており、旋回用モータ２を駆動することでクレーン本体が回転するようになっている。アクチュエータである旋回用モータ２は、いわゆる油圧モータであり、油圧駆動システム１から圧油の供給を受けて駆動するようになっている。以下では、油圧駆動システム１の構成について詳しく説明する。
【００２５】
［油圧駆動システムの油圧回路］
油圧駆動システム１は、基本的に可変容量形油圧ポンプ１１と、方向流量制御弁１２と、ポンプレギュレータ１３と、リリーフ弁１４と、設定負荷圧切換装置１５とを備えている。可変容量形油圧ポンプ（以下、単に「油圧ポンプ」ともいう）１１は、いわゆる斜板ポンプであり、そこに備わる斜板１１ａを傾動させることで圧油の吐出量を変更することができるようになっている。油圧ポンプ１１の吐出口１１ｂは、主通路１６に接続されており、油圧ポンプ１１は、この主通路１６を介して旋回用モータ２に接続されている。旋回用モータ２は、いわゆる油圧モータであり、供給される油圧の方向を切換えることで第１及び第２方向に夫々回転するようになっている。そして、主通路１６には、旋回用モータ２に供給する油圧の方向を切換えるべく方向流量制御弁１２が介在している。
【００２６】
方向流量制御弁１２は油圧ポンプ１１と旋回用モータ２との間に設けられ、更にタンク２２ａにも接続されている。また、方向流量制御弁１２は、スプール１２ａを備えており、このスプール１２ａを動かすことで油圧ポンプ１１から吐出された圧油の流れる方向を切換ることができるようになっている。即ち、スプール１２ａを動かすことで旋回用モータ２の回転方向を切換え、また回転を止めることができるようになっている。スプール１２ａには、それを動かして流れを切換えるべく切換手段１７が接続されている。
【００２７】
スプール駆動手段である切換手段１７は、主通路１６から分岐する副通路１８に減圧弁１９を介して接続され、方向流量制御弁１２に並列にするように油圧ポンプ１１に接続されている。切換手段１７は、２つの電磁比例減圧弁２０，２１を備えている。これら２つの電磁比例減圧弁２０，２１は、副通路１８に並列するように設けられており、スプール１２ａの一端及び他端に夫々接続されている。また、電磁比例減圧弁２０，２１は、タンク２２ｂにも接続されており、中立位置にてスプール１２ａとタンク２２ｂとを接続し、図示しない操作手段（例えば、操作レバー）が操作されるとその操作量に応じて副通路１８の開度を調整するようになっている。
【００２８】
このように構成される切換手段１７は、操作手段が一方側に操作（例えば、傾倒）されると一方の電磁比例減圧弁２０を開いてスプール１２ａを一方（即ち、スプール１２ａの一端から他端に向かう方向）に動かす。これにより、油圧ポンプ１１から旋回用モータ２に圧油が流れ、旋回用モータ２が第１の方向に回転する。他方、操作手段が他方側に操作されると、切換手段１７は、他方の電磁比例減圧弁２１を開いてスプール１２ａを他方（即ち、スプール１２ａの他端から一端に向かう方向）に動かす。これにより、方向流量制御弁１２から旋回用モータ２に流れる圧油の方向が切換えられ、旋回用モータ２が第２の方向に回転する。そして、操作手段を中立位置に戻すことによって、スプール１２ａの両端がタンク２２ｂに接続され、スプール１２ａが中立位置に戻る。これにより、油圧ポンプ１１と旋回用モータ２との間が遮断されて油圧ポンプ１１から旋回用モータ２へ圧油の流れが止まり、旋回用モータ２の動きが止まる。
【００２９】
このように、油圧駆動システム１では、油圧ポンプ１１からの圧油により旋回用モータ２を動かすと共に、方向流量制御弁１２のスプール１２ａを動かすことができるようになっている。そのため、スプール１２ａを動かす補助ポンプが不要になり、部品点数を削減すると共に省スペース化を図ることができる。このように旋回用モータ２及び方向流量制御弁１２を駆動する油圧ポンプ１１には、レギュレータ１３が設けられている。
【００３０】
ポンプレギュレータであるレギュレータ１３は、サーボピストン２３と、方向切換弁２４と、レギュレータ用リリーフ弁２５と、電磁開閉弁２６とを有している。サーボピストン２３は、油圧ポンプ１１の斜板１１ａに連結されており、動くことで斜板１１ａの傾きを変えるようになっている。サーボピストン２３は、大略円柱状に形成されており、一端２３ａ側に対して他端２３ｂ側が大径になっている。サーボピストン２３の一端２３ａは、主通路１６に繋がっており、そこに油圧ポンプ１１の吐出圧を受圧している。これに対して、サーボピストン２３の他端２３ｂは、レギュレータ主通路２７を介して主通路１６に繋がっており、このレギュレータ主通路２７に方向切換弁２４が介在している。
【００３１】
方向切換弁２４は、更にタンク２２ｃに繋がっており、スプール２４ａを備えている。方向切換弁２４は、このスプール２４ａを動かすことでサーボピストン２３の他端２３ｂの接続先をレギュレータ主通路２７又はタンク２２ｃに切換えたり、それらの間を遮断したりして圧油の流れる方向を切換えることができるようになっている。このスプール２４ａには、ばね部材２８が設けられており、ばね部材２８は、サーボピストン２３の他端２３ｂとタンク２２ｃとを接続するようにスプール２４ａを付勢している。また、スプール２４ａの一端には、レギュレータ主通路２７が接続され、他端には、絞り２９を介してレギュレータ主通路２７に接続されている。そのため、スプール２４ａの一端は、ばね部材２８のばね力に抗する方向に油圧ポンプ１１の吐出圧に応じたパイロット圧ｐ１を受け、他端は、絞り２９を介して導かれたパイロット圧ｐ２を前記ばね力と同じ方向に受圧している。
【００３２】
また、絞り２９の下流には、レギュレータ用リリーフ弁２５と、電磁開閉弁２６とが並列して設けられている。レギュレータ用リリーフ弁２５は、予め定められた許容圧力（例えば、レギュレータ１３が許容可能な圧力）を超えると開くようになっている。電磁開閉弁２６は、タンク２２ｄに接続されており、図示しない操作手段の操作に応じてレギュレータ主通路２７とタンク２２ｄとの間を開閉するようになっている。
【００３３】
このように構成されたレギュレータ１３では、操作手段が操作されることで電磁開閉弁２６が開弁し、レギュレータ主通路２７が絞り２９を介してタンク２２ｄと接続される。これにより、スプール２４ａの一端側のパイロット圧ｐ１が低下し、サーボピストン２３の他端２３ｂ側とタンク２２ｃとを接続するようにスプール２４ａが動く。そうすると、サーボピストン２３の一端２３ａ側の圧力が高くなり、サーボピストン２３がその一端２３ａから他端２３ｂに向かう方向に移動して斜板１１ａを大傾転させる。これにより、油圧ポンプ１１の吐出量が増加する。
【００３４】
操作手段を中立状態に戻して旋回用モータ２の動きを止めると、電磁開閉弁２６が閉弁し、レギュレータ主通路２７がタンク２２ｄとの間が遮断される。これにより、絞り２９によりレギュレータ主通路２７の圧力が立って一端側のパイロット圧が高くなってスプール２４ａが動き、サーボピストン２３の他端２３ｂ側とレギュレータ主通路２７とが接続される。そうすると、サーボピストン２３の他端２３ｂ側の圧力が高くなって一端２３ａ側の圧力に近づいていく。サーボピストン２３の他端２３ｂ側は、その一端２３ａ側に対して大径に形成されているため、他端２３ｂ側及び一端２３ａ側の差圧がそれらの面積差に応じた所定の値になるとサーボピストン２３がその一端２３ｂ側から他端２３ａ側に向かう方向に移動して斜板１１ａを小傾転させる。これにより、油圧ポンプ１１の吐出量が減少する。
【００３５】
このように油圧駆動システム１は、操作手段の操作に応じてレギュレータ１３が油圧ポンプ１１の吐出量を切換えるようになっている。具体的には、油圧駆動システム１では、旋回用モータ２駆動時は油圧ポンプ１１の吐出量を大きくし、他方、旋回用モータ２停止時は油圧ポンプ１１の吐出量を抑えるようにしている。それ故、デッキクレーン旋回時は、旋回用モータ２に大きな力を作用させることができる、また旋回停止時は、油圧ポンプ１１の負荷を抑えて省エネルギー化を図ることができる。
【００３６】
このように吐出量を調整するレギュレータ１３は、前述の通り油圧ポンプ１１をパイロット圧源として駆動している。それ故、油圧駆動システム１は、油圧ポンプ１１以外の補助ポンプがなくても油圧ポンプ１１の吐出量を調整することができるので、その部品点数が低減され、省スペース化を図ることができる。このように省エネルギー化及び省スペース化を達成することができる油圧駆動システム１では、旋回用モータ２が駆動していないときに主通路１６に流れる圧油をタンク２２ａに戻すべく、主通路１６にリリーフ弁１４が接続されている。
【００３７】
リリーフ弁１４は、方向流量制御弁１２より上流側にそれと並列するように主通路１６に接続されている。また、リリーフ弁１４は、方向流量制御弁１２と繋がるタンク通路３０にも接続されており、タンク通路３０において方向流量制御弁１２より下流側にそれと並列するように接続されている。このように主通路１６とタンク通路３０とを接続するように設けられたリリーフ弁１４は、主通路１６の油圧（即ち、ポンプ圧）に相当する第１パイロット圧ｐ３を開弁する方向に受圧している。また、リリーフ弁１４には、ばね部材３１が設けられており、ばね部材３１は、第１パイロット圧ｐ３に抗してリリーフ弁１４の弁体１４ａ（図２参照）を閉弁する方向に付勢している。更に、リリーフ弁１４には、パイロット通路３２が接続されており、このパイロット通路３２を介してリリーフ弁１４と設定負荷圧切換装置１５とが接続されている。
【００３８】
設定負荷圧切換装置１５は、電磁方向切換弁３３と、低圧側リリーフ弁３４とによって構成されている。電磁方向切換弁３３は、いわゆる４ポートの切換弁であり、主通路１６と、パイロット通路３２と、低圧側リリーフ弁３４と、後述する方向切換弁３５に接続されている。電磁方向切換弁３３は、図示しない操作手段に応じて接続状態を切換えるようになっている。具体的には、電磁方向切換弁３３は、操作手段が操作されていない非操作状態で主通路１６と、パイロット通路３２と低圧側リリーフ弁３４とが接続されている第１接続状態となり、操作手段が操作されるとパイロット通路３２と方向切換弁３５とが接続されている第２接続状態となる。
【００３９】
低圧側リリーフ弁３４は、タンク通路３０にも接続されており、主通路１６から電磁方向切換弁３３を介して導かれる圧力が第１リリーフ圧を越えると開弁するようになっている。この低圧側リリーフ弁３４は、電磁方向切換弁３３が第１接続状態にあるときパイロット通路３２に繋がっており、このときのパイロット通路３２の油圧は、低圧側リリーフ弁３４の第１リリーフ圧で保持されている。それ故、このパイロット通路３２を通じて導かれるリリーフ弁１４の第２パイロット圧ｐ４は、低圧側リリーフ弁３４の第１リリーフ圧で保持される。これにより、リリーフ弁１４の設定負荷圧が第１リリーフ圧に切換えられ、油圧ポンプ１１の吐出圧（以下、単に「ポンプ圧」ともいう）が低圧側リリーフ弁３４の第１リリーフ圧を超えると、リリーフ弁１４が開弁して主通路１６とタンク通路３０とが繋がる。それ故、ポンプ圧が第１リリーフ圧にて保持される。
【００４０】
この低圧側リリーフ弁３４の第１リリーフ圧を低圧に設定することで、非操作時（即ち、旋回停止時）において油圧ポンプ１１の負荷を抑えることができ、油圧駆動システム１の省エネルギー化を図ることができる。そして、電磁方向切換弁３３の接続状態を第２接続状態に切換えると、パイロット通路３２は、方向切換弁３５に接続される。
【００４１】
方向切換弁３５は、絞り３６が介在する旋回用モータ２のブレーキ解除通路３７を介して電磁方向切換弁３３に接続されている。方向切換弁３５は、いわゆる４ポートの方向切換弁であり、電磁方向切換弁３３の他に方向流量制御弁１２の下流側にある２つの通路とタンク２２ｂとに夫々接続されている。方向切換弁３５は、スプール３５ａを備えており、スプール３５ａは、その一端及び他端が電磁比例減圧弁２０，２１に夫々接続され、方向流量制御弁１２のスプール１２ａに連動して動くようになっている。また、方向切換弁３５は、このスプール３５ａの位置に応じて４つのポートの接続状態を切換えるようになっており、スプール１２ａが中立位置から動くとブレーキ解除通路３７に旋回用モータ２に供給される供給圧を導くようになっている。それ故、第２接続状態では、リリーフ弁１４の設定負荷圧は前記供給圧に基づき設定される。
【００４２】
リリーフ弁１４は、設定負荷圧とポンプ圧との差圧による力がばね部材３１のばね力以上になると開弁するようになっている。第２パイロット圧ｐ４が方向流量制御弁１２の上流圧に対応しているので、リリーフ弁１４は、方向流量制御弁１２の圧力補償弁としての機能を果たし、方向流量制御弁１２の上流側と下流側との差圧を常に一定に保持している。それ故、方向流量制御弁１２及びリリーフ弁１４は、圧力補償付流量制御弁として機能し、圧力に関わらずスプール１２ａの位置に応じた流量を旋回用モータ２に供給する。これにより、前記操作手段の操作量に応じた速度で旋回用モータ２を回転させることができる。
【００４３】
また、ブレーキ解除通路３７には、ブレーキシリンダ３９が接続されている。ブレーキシリンダ３９は、伸縮可能になっており、ブレーキ解除通路３７に供給圧が導かれると伸長して旋回用モータ２にブレーキ力を作用させるようになっている。また、ブレーキシリンダ３９は、タンク２２ｂとブレーキ解除通路３７とが接続されると収縮して旋回用モータ１に作用するブレーキ力を解除するようになっている。つまり、ブレーキシリンダ３９は、切換手段１７の操作レバーが操作されると伸張してブレーキ力を解除させ、操作レバーの操作が解除されると収縮してブレーキ力を作用させて旋回用モータ２を制動するようになっている。
【００４４】
更に、ブレーキ解除通路３７には、高圧側リリーフ弁３８が接続されている。高圧側リリーフ弁３８は、ブレーキ解除通路３７の油圧が第２リリーフ圧を越えると開弁してブレーキ解除通路３７とタンク通路３０とを繋ぎ、ブレーキ解除通路３７の圧液をタンク２２ａに逃がすようになっている。それ故、第２接続状態の時にブレーキ解除通路３７が第２リリーフ圧になると、リリーフ弁１４が開弁して主通路１６とタンク通路３０とを繋いで主通路１６の圧油がタンク２２ａに逃される。これにより、ポンプ圧が第２リリーフ圧以上になることを防ぐことができる。この第２リリーフ圧は、第１リリーフ圧より高く設定されており、例えば油圧駆動システム１の許容圧力に設定されている。それ故、油圧駆動システム１に許容圧力以上の油圧が流れることを防ぐことができ、油圧駆動システム１の耐久性及び信頼性を向上させることができる。なお、高圧側リリーフ弁３８は、必ずしもブレーキ解除通路３７に接続されている必要はなく、主通路１６の方向切換弁１２より下流側の圧力を逃せるように接続されていればよい。
【００４５】
このように油圧駆動システム１では、リリーフ弁１４の設定負荷圧を設定負荷圧切換装置１５によって変更して油圧ポンプ１１の吐出圧を低圧（第１リリーフ圧）と高圧（旋回用モータ２への供給圧）に切換えることができる。旋回用モータ２が駆動しているときは、油圧ポンプ１１の吐出圧を高圧にして旋回用モータ２を操作手段の操作量に応じた速度で駆動し、旋回用モータ２が止まっているときは、油圧ポンプ１１の吐出圧を低圧に切換えることで油圧ポンプ１１の負荷を抑えて油圧駆動システム１全体を省エネ駆動することができる。
【００４６】
また、低圧側リリーフ弁３４の第１リリーフ圧は、サーボピストン２３の一端側を油圧により押して動かすことができる圧力以上に設定されている。それ故、主通路１６の油圧が前記圧力以上に保持されているので、旋回用モータ２を駆動させる際に油圧ポンプ１１の吐出圧が上昇するのを待つことなくレギュレータ１３を駆動させることができる。従って、油圧駆動システム１では、アンロード時にポンプ圧を低圧にし、且つレギュレータ１３を駆動可能な駆動下限圧力以上の第１設定負荷圧に切換えることができるため、レギュレータ１３のパイロット圧源を油圧ポンプ１１から取り出しレギュレータ１３を駆動することができ、レギュレータ１３の応答性を確保することができる。そのため、レギュレータ１３を動かす補助ポンプが不要になり、低コスト化や省スペース化を図ることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、旋回用モータ２を駆動するために圧油が用いられているが水や他の液体であってもよい。また、デッキクレーンのアクチュエータも旋回用モータ２に限定されず、荷物の巻上巻下やジブの巻上巻下用油圧モータ、液圧で駆動可能な回転機器やシリンダピストン等の直動機器であってもよい。又、ジブの巻上巻下とポンプを共有する場合も、両方のコントロール弁のハンドルが中立位置にあることを切換条件としてポンプ傾転を小とすることで省エネ化を図ることができる。
【００４８】
［油圧駆動システムの機械的構造］
このように構成される油圧駆動システム１では、油圧ポンプ１１とレギュレータ１３とが１つのポンプ装置として一体的に構成され、方向流量制御弁１２と、リリーフ弁１４と、設定負荷圧切換装置１５と１つのバルブアッセンブリ４０として一体的に構成されている。以下では、バルブアッセンブリ４０の機械的構造について説明する。
【００４９】
バルブアッセンブリ４０は、図２に示すように、３つのバルブブロック４１〜４３によって構成されている。第１バルブブロック４１は、方向流量制御弁１２を備え、第２バルブブロック４２は、リリーフ弁１４を備え、第３バルブブロック４３は、設定負荷圧切換装置１５を備えている（後述する図５も参照）。バルブアッセンブリ４０は、第１バルブブロック４１及び第２バルブブロック４２の間に挟み込むように第３バルブブロック４３を取付けることによって構成され、これにより設定負荷圧切換装置１５が方向流量制御弁１２及びリリーフ弁１４に接続されるようになっている。以下では、各バルブブロック４１〜４３の構成について説明する。
【００５０】
第１バルブブロック４１は、大略直方体状になっており、図３に示すようにその前面に油圧ポンプ１１に繋がるポンプポート４４ａ、及びタンク２２ａにつながるタンクポート４４ｂが形成され、背面に旋回用モータ２に繋がる２つのポート４５ａ，４５ｂが形成されている。
【００５１】
また、第１バルブブロック４１内には、方向流量制御弁１２のスプール１２ａが収容されている。スプール１２ａは、大略中空円筒状になっており、上下方向に摺動移動可能に第１バルブブロック４１内に配置されている。このスプール１２ａの周りには、上下方向に間隔をあけて４つの円環状通路４６ａ〜４６ｄが形成されており、各円環状通路４６ａ〜４６ｄは、上から順に第１のポート４５ａ、ポンプポート４４ａ、第２のポート４５ｂ及びタンクポート４４ｂが夫々接続されている、これら４つの円環状通路４６ａ〜４６ｄは、スプール１２ａの動きに応じて個々に接続されるようになっている。
【００５２】
例えば、スプール１２ａは、中立位置にあると全ての円環状通路４６ａ〜４６ｄを遮断するようになっている。スプール１２ａを下方に移動させると上側にある２つの円環状通路４６ａ、４６ｂ同士と下側にある２つの円環状通路４６ｃ，４６ｄ同士を夫々接続し、これによって第１のポート４５ａとポンプポート４４ａとが接続され、第２のポート４５ｂとタンクポート４４ｂとが接続される。スプール１２ａは、その中にバイパス４８を有しており、スプール１２ａを上方に移動させると、このバイパス４８によって上下両端側に夫々位置する円環状通路４６ａ，４６ｄが繋がり、第１のポート４５ａとタンクポート４４ｂとが繋がるようになっている。
【００５３】
このように構成されるスプール１２ａを収容する第１バルブブロック４１は、上部カバー４１ａと下部カバー４１ｂとを有しており、これらを上下に組み合わせることで構成されている。上部カバー４１ａの外周部の左側には、図２及び図３に示すように切換手段１７及び減圧弁１９が設けられている。この切換手段１７に備わる一方の電磁比例減圧弁２０が上部カバー４１ａ内にあるスプール１２ａの一端（図２の上端１２ｂ）に繋がっており、他方の電磁比例減圧弁２１が下部カバー４１ｂ内にあるスプール１２ａの他端（図２の下端１２ｃ）に繋がっている。
【００５４】
また、下部カバー４１ｂの外周部の左側には、方向切換弁３５に設けられ（図３も参照）、この方向切換弁３５は、図４に示すようにスプール３５ａを有している。このスプール３５ａの一端及び他端には、電磁比例減圧弁２０，２１が夫々接続されており、第１バルブブロック４１に形成されるブレーキ解除通路３７の接続先を、第１のポート４５ａに繋がる第１供給通路４９ａ、第２のポート４５ｂに繋がる第２供給通路４９ｂ、及びタンク２２ａに繋がる図示しない第３供給通路の何れかに切換えるようになっている。
【００５５】
他方、第２バルブブロック４２は、大略直方体状になっており、その中にリリーフ弁１４を構成する弁体１４ａが収容されている。弁体１４ａは、大略円柱状になっており、上下方向に摺動可能に第２バルブブロック４２内に配置されている。弁体１４ａの外周部には、周方向全周にわたって延びる凹所１４ｂが形成され、その凹所１４ｂより上方において、第２バルブブロック４２の内周部に円環状凹所４２ａが形成されている。これら２つの凹所１４ｂ，４２ａは、第２バルブブロック４２から第３バルブブロック４３を貫通して第１バルブブロック４１まで延在する連通路５０ａ、５０ｂにより２つの円環状通路４６ｂ、４６ｄを介してポンプポート４４ａ及びタンクポート４４ｂに接続されている。
【００５６】
また、弁体１４ａには、弁体内通路１４ｃが形成されている。弁体内通路１４ｃは、円環状凹所４２ａと弁体１４ａの一端（図２の下端）とを繋いでおり、これによりポンプ圧が弁体１４ａの一端に導かれる。これにより、弁体１４ａは、その一端にポンプ圧に応じた第１パイロット圧ｐ３を上方に向かって受圧する。また、第２バルブブロック４２内には、ばね部材３１が設けられており、ばね部材３１は、この第１パイロット圧ｐ３に抗する方向（即ち、図２の下方）に向かって弁体１４ａの他端（図２の上端）を付勢している。また、第２バルブブロック４２には、調整ねじ４２ｂが設けられており、この調整ねじ４２ｂを進退させることで、ばね部材３１のばね力を調整できるようになっている。
【００５７】
更に、第２バルブブロック４２には、パイロット通路３２が形成されている。パイロット通路３２は、第２バルブブロック４２のばね部材３１が収容される空間を介して弁体１４ａの他端に繋がっている。これにより、弁体１４ａの他端には、パイロット通路３２により導かれた油圧が第２パイロット圧ｐ４として第１パイロット圧ｐ３に抗する方向に作用している。また、パイロット通路３２は、第３バルブブロック４３にも延在しており、第３バルブブロック４３の上部に備わる設定負荷圧切換装置１５の電磁方向切換弁３３に接続されている。また、第３バルブブロック４３には、連通路５０ａを介して電磁方向切換弁３３とポンプポート４５ａとを繋ぐ第１通路５１、及び方向切換弁３５から電磁方向切換弁３３まで延在するブレーキ解除通路３７が形成されている。更に、第３バルブブロック４３の前面には、図５に示すように低圧側リリーフ弁３４が備わっている。
【００５８】
低圧側リリーフ弁３４は、第３バルブブロック４３に形成される第２通路５２によって電磁方向切換弁３３に接続されており、また第３バルブブロック４３に形成される第３通路５３によって連通路５０ｂを介してタンクポート４４ｂに接続されている。低圧側リリーフ弁３４は、ポペット３４ａを有し、このポペット３４ａが弁座３４ｂに着座している。低圧側リリーフ弁３４は、第２通路５２を介して電磁方向切換弁３３から導かれるポンプ圧をポペット３４ａが受圧し、前記ポンプ圧が第１リリーフ圧以上のときにポペット３４ａが弁座３４ｂから離れて開弁するようになっている。この低圧側リリーフ弁３４は、ポペット３４ａを弁座３４ｂに向かって付勢するばね部材３４ｃを有しており、調整ねじ３４ｄを進退させることでばね部材３４ｃによる付勢力を調整し、第１リリーフ圧を調整できるようになっている。
【００５９】
また、第２バルブブロック４２の前面には、高圧側リリーフ弁３８が設けられている。高圧側リリーフ弁３８は、図示しないが、ブレーキ解除通路３７に接続されている。高圧側リリーフ弁３８は、図６に示すようにポペット３８ａとばね部材３８ｂと調整ねじ３８ｃを有している。高圧側リリーフ弁３８は、低圧側リリーフ弁３４と同じ構造を有しており、その説明については省略する。
【００６０】
このように構成される３つのバルブブロック４１〜４３は、第１及び第２バルブブロック４１，４２の間に第３バルブブロック４３を挟むように取付けるだけで、各通路が接続されて方向流量制御弁１２、リリーフ弁１４、及び設定負荷圧切換装置１５が接続されるようになっている。このように、第１及び第２バルブブロック４１，４２の間に第３バルブブロック４３を挟むサンドイッチ構造であるので、取付が容易である。また、サンドイッチ構造であるので、方向流量制御弁１２及びリリーフ弁１４と設定負荷圧切換装置１５とを接続する配管を別途設ける必要がなく、部品点数をあまり増やすことなく切換機能を追加することができる。また、第１及び第２バルブブロック４１，４２は、それらの間から第３バルブブロック４３を抜くことで油圧駆動システム１から設定負荷圧切換装置１５を取外すことができるようになっており、その着脱が容易な構成になっている。
【００６１】
更に、設定負荷圧切換装置１５が電磁方向切換弁３３及び低圧側リリーフ弁３４の簡単な構成によって実現することができるので、油圧駆動システム１の構成を簡単にすることができ、製造コストを削減することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 油圧駆動システム
２ 旋回用モータ
１１ 油圧ポンプ
１２ 方向流量制御弁
１３ レギュレータ
１４ リリーフ弁
１５ 設定負荷圧切換装置
１７ 切換手段
３２ パイロット通路
３３ 電磁方向切換弁
３４ 低圧側リリーフ弁
３８ 高圧側リリーフ弁
４０ バルブアッセンブリ
４１ 第１バルブブロック
４２ 第２バルブブロック
４３ 第３バルブブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デッキクレーンのアクチュエータに接続され、吐出容量が変更可能な可変容量形ポンプと、
前記アクチュエータと前記可変容量形ポンプとの間に設けられ、前記可変容量形ポンプから吐出される圧液の方向及び流量を制御する方向流量制御弁と、
前記可変容量形ポンプの圧液により駆動し、前記可変容量形ポンプの吐出容量を切換え可能なポンプレギュレータと、
前記方向流量制御弁の上流の圧力と設定負荷圧との差圧が予め定められた値になると前記方向流量制御弁の上流側を流れる圧液を逃すリリーフ弁と、
前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を遮断するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記リリーフ弁の設定負荷圧を第１設定負荷圧に切換え、前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を許容するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記リリーフ弁の設定負荷圧を第２設定負荷圧に切換える設定負荷圧切換手段とを備え、
前記第２設定負荷圧は、前記方向流量制御弁の下流側の圧力に設定され、
前記第１設定負荷圧は、第２設定負荷圧より低く、且つ前記ポンプレギュレータを駆動可能な駆動下限圧以上に設定されている、デッキクレーンの液圧駆動システム。
【請求項２】
第２設定圧が前記方向流量制御弁の下流側での使用可能な上限圧力になると前記方向流量制御弁の下流側の圧液を逃がす高圧側リリーフ弁を設けられている、デッキクレーンの液圧駆動システム。
【請求項３】
前記方向流量制御弁を備える第１ブロックと、前記リリーフ弁を備える第２ブロックとを備え、
前記設定負荷圧切換手段は、第３ブロックに設けられ、第３ブロックを前記第１ブロックと前記第２ブロックとの間に挟み込むように取付けることによって前記方向流量制御弁及び前記リリーフ弁に接続されるようになっている、請求項１又は２に記載のデッキクレーンの液圧駆動システム。
【請求項４】
前記リリーフ弁は、前記方向流量制御弁と前記ポンプとを繋ぐ主通路の液圧に応じた第１パイロット圧を開方向に受圧し、前記第１パイロット圧に抗するように閉方向にパイロット通路を通じて導かれる液圧に応じた第２パイロット圧を受圧し、
前記設定負荷圧切換手段は、前記パイロット通路に接続される切換弁と、前記切換弁に接続される低圧側リリーフ弁とを有し、
前記切換弁は、前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を遮断するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記パイロット通路を前記低圧側リリーフ弁に接続し、前記前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を許容するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記パイロット通路を前記方向流量制御弁の下流側に接続するようになっており、
前記低圧側リリーフ弁は、前記パイロット通路の液圧が前記第１設定負荷圧以上になると圧液を逃すようになっている、請求項１乃至３に記載のデッキクレーンの液圧駆動システム。
【請求項５】
前記方向流量制御弁のスプールを移動させるスプール駆動装置を備え、
前記方向流量制御弁は、前記スプールの位置に応じて圧液の方向を切換えるようになっており、
前記スプール駆動装置は、前記可変容量形ポンプに接続され、前記可変容量形ポンプからの圧液を用いて前記スプールを動かすようになっている、請求項１乃至５の何れか１つに記載のデッキクレーンの液圧駆動システム。
【請求項６】
前記ポンプレギュレータは、前記方向流量制御弁が圧液の流れを許容すると前記可変容量形ポンプの吐出容量を増加させ、前記可変容量形ポンプの吐出容量を減少させるようになっている、請求項１乃至５の何れか1つに記載のデッキクレーンの液圧駆動システム。
【請求項１】
デッキクレーンのアクチュエータに接続され、吐出容量が変更可能な可変容量形ポンプと、
前記アクチュエータと前記可変容量形ポンプとの間に設けられ、前記可変容量形ポンプから吐出される圧液の方向及び流量を制御する方向流量制御弁と、
前記可変容量形ポンプの圧液により駆動し、前記可変容量形ポンプの吐出容量を切換え可能なポンプレギュレータと、
前記方向流量制御弁の上流の圧力と設定負荷圧との差圧が予め定められた値になると前記方向流量制御弁の上流側を流れる圧液を逃すリリーフ弁と、
前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を遮断するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記リリーフ弁の設定負荷圧を第１設定負荷圧に切換え、前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を許容するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記リリーフ弁の設定負荷圧を第２設定負荷圧に切換える設定負荷圧切換手段とを備え、
前記第２設定負荷圧は、前記方向流量制御弁の下流側の圧力に設定され、
前記第１設定負荷圧は、第２設定負荷圧より低く、且つ前記ポンプレギュレータを駆動可能な駆動下限圧以上に設定されている、デッキクレーンの液圧駆動システム。
【請求項２】
第２設定圧が前記方向流量制御弁の下流側での使用可能な上限圧力になると前記方向流量制御弁の下流側の圧液を逃がす高圧側リリーフ弁を設けられている、デッキクレーンの液圧駆動システム。
【請求項３】
前記方向流量制御弁を備える第１ブロックと、前記リリーフ弁を備える第２ブロックとを備え、
前記設定負荷圧切換手段は、第３ブロックに設けられ、第３ブロックを前記第１ブロックと前記第２ブロックとの間に挟み込むように取付けることによって前記方向流量制御弁及び前記リリーフ弁に接続されるようになっている、請求項１又は２に記載のデッキクレーンの液圧駆動システム。
【請求項４】
前記リリーフ弁は、前記方向流量制御弁と前記ポンプとを繋ぐ主通路の液圧に応じた第１パイロット圧を開方向に受圧し、前記第１パイロット圧に抗するように閉方向にパイロット通路を通じて導かれる液圧に応じた第２パイロット圧を受圧し、
前記設定負荷圧切換手段は、前記パイロット通路に接続される切換弁と、前記切換弁に接続される低圧側リリーフ弁とを有し、
前記切換弁は、前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を遮断するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記パイロット通路を前記低圧側リリーフ弁に接続し、前記前記可変容量形ポンプから前記アクチュエータへの圧液の供給を許容するように前記方向流量制御弁が圧液の方向を制御すると前記パイロット通路を前記方向流量制御弁の下流側に接続するようになっており、
前記低圧側リリーフ弁は、前記パイロット通路の液圧が前記第１設定負荷圧以上になると圧液を逃すようになっている、請求項１乃至３に記載のデッキクレーンの液圧駆動システム。
【請求項５】
前記方向流量制御弁のスプールを移動させるスプール駆動装置を備え、
前記方向流量制御弁は、前記スプールの位置に応じて圧液の方向を切換えるようになっており、
前記スプール駆動装置は、前記可変容量形ポンプに接続され、前記可変容量形ポンプからの圧液を用いて前記スプールを動かすようになっている、請求項１乃至５の何れか１つに記載のデッキクレーンの液圧駆動システム。
【請求項６】
前記ポンプレギュレータは、前記方向流量制御弁が圧液の流れを許容すると前記可変容量形ポンプの吐出容量を増加させ、前記可変容量形ポンプの吐出容量を減少させるようになっている、請求項１乃至５の何れか1つに記載のデッキクレーンの液圧駆動システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１０１９３１（Ｐ２０１２−１０１９３１Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５４００４（Ｐ２０１０−２５４００４）
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
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