(57)【要約】      （修正有）【課題】配管破断制御弁を備えた作業機械の油圧システムにおいて、配管破断制御弁の内部機器の破損を防止するというオーバーロードリリーフバルブの本来の機能を低下させることなく、油圧シリンダの負荷圧を保持する作業では従来よりも高い負荷圧を保持できるようにする。【解決手段】圧力センサ４８，５０は、操作レバー装置１６が操作されているか否かを検出し、コントローラ４２、電磁弁４３及び小リリーフバルブ６７のリリーフ設定圧調整部６７ａは、検出信号に基づいて、操作レバー装置１６が操作されているときは小リリーフバルブ６７のセット圧力として通常の第１圧力を設定し、操作されていないときは小リリーフバルブ６７のセット圧力を前記第１圧力よりも高い第２圧力に変更する。【選択図】図２
2010151191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される複数の油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する複数のコントロールバルブと、
前記複数の油圧アクチュエータに対応して設けられ、前記複数のコントロールバルブをそれぞれ操作する複数の操作手段とを備え、
前記複数の油圧アクチュエータは、前記複数のコントロールバルブの対応するものに第１及び第２油圧配管を介して接続された第１及び第２の２つのシリンダ室を有し、かつその第１及び第２のシリンダ室のうち前記第１油圧配管に接続される第１シリンダ室に被駆動部材の自重が作用する少なくとも１つの油圧シリンダを含む作業機械の油圧システムにおいて、
前記油圧シリンダのシリンダ本体に取り付けられ、前記複数の操作手段のうちの対応する操作手段からの操作信号に応じて前記第１シリンダ室から前記第１油圧配管に流出する圧油の流量を制御する配管破断制御弁と、
前記配管破断制御弁に設けられ、前記給排ポートに接続される前記配管破断制御弁のシリンダ接続室内の異常圧を開放する可変オーバーロードリリーフバルブと、
前記複数の操作手段が操作されているか否かを検出する操作検出手段と、
前記操作検出手段の検出信号に基づいて前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を変更するセット圧力変更制御手段とを備え、
前記セット圧力変更制御手段は、前記複数の操作手段のいずれかが操作されているときは前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力として通常の第１圧力を設定し、前記複数の操作手段のいずれも操作されていないときは前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を前記第１圧力よりも高い第２圧力に変更することを特徴とする作業機械の油圧システム。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械の油圧システムにおいて、
前記セット圧力変更制御手段は、前記複数の操作手段のうち前記油圧シリンダに対応する操作手段が操作状態から非操作状態に切り換わったときは、所定時間経過するまでは、前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を前記第１圧力に維持し、所定時間経過後で、かつ前記複数の操作手段のいずれも操作されていないときは、前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に変更することを特徴とする作業機械の油圧システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の作業機械の油圧システムにおいて、
前記油圧シリンダの前記第１シリンダ室の負荷圧を検出する圧力センサを更に備え、
前記セット圧力変更制御手段は、前記操作検出手段の検出信号と前記圧力センサの検出信号に基づいて、前記複数の操作手段が操作されておらずかつ前記被駆動部材の自重が作用する前記第１シリンダ室の負荷圧が所定圧力より高いときにのみ、前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に変更することを特徴とする作業機械の油圧システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の油圧機械に設けられ、シリンダ用ホースまたは鋼管の破断時に負荷の落下を防止する配管破断制御弁(ホースラプチャバルブ)を備えた油圧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧機械、例えば油圧ショベルにおいては、アーム等の負荷を駆動するアクチュエータである油圧シリンダに圧油を輸送するホースまたは鋼管が万一破損した場合でも、負荷の落下を防止できるようにしたいというニーズがあり、このようなニーズに対してホースラプチャバルブと呼ばれる配管破断制御弁が設けられている。
【０００３】
配管破断制御弁の従来技術として、例えば、特許文献１及び２に記載のものがある。これらの従来技術の配管破断制御弁は、シリンダ接続室と配管接続室との間を遮断及び連通させる主弁としてのポペット弁体と、このポペット弁体の背圧室と配管接続室との間を接続するパイロット通路にパイロット弁としてのスプール弁体とを有している。通常動作時は外部信号（手動パイロット弁のパイロット圧力）によりパイロット弁としてのスプール弁体を作動することで主弁としてのポペット弁体を開け、油圧シリンダからの作動油を排出できるようにするとともに、油圧配管の破断時は主弁としてのポペット弁体が遮断位置を保持し、ロードチェック弁として機能することで油圧シリンダからの作動油の流出を防止し、ブーム、アーム等の負荷の落下を防止できるようにしている。また、主弁としてのポペット弁体は、油圧シリンダに高負荷が作用する作業時にも、ロードチェック弁として機能し、油圧シリンダの負荷圧を保持する状態でリーク量を減少させ、ブーム、アーム等の降下を防止している。
【０００４】
また、配管破断制御弁はシリンダ接続室側にオーバーロードリリーフバルブを備え、作業時に油圧シリンダのボトム側に過大な負荷が作用してボトム側の負荷圧が高くなり、配管破断制御弁のシリンダ接続室が高圧となった場合に圧油を排出して、配管破断制御弁の内部機器の破損を防止している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８７９０３号公報
【特許文献２】特開２００４−６０８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
【０００７】
油圧シリンダの負荷圧を保持する作業として吊り荷作業がある。この吊り荷作業は、バケット背部に取り付けたフックに吊り荷を引っかけてブーム上げを行い、吊り荷を所定高さまで持ち上げてその状態（高さ位置）を保持する作業である。この吊り荷作業では、吊り荷の負荷がブーム用油圧シリンダのボトム側に作用するため、ブーム用油圧シリンダのボトム側に高圧の負荷圧が発生する。前述したように、配管破断制御弁の主弁としてのポペット弁体は、その場合にロードチェック弁として機能し、油圧シリンダのボトム側の負荷圧を保持する状態でリーク量を減少させ、ブームの降下（吊り荷の降下）を防止する。
【０００８】
吊り荷作業では、吊り荷の荷重（重量）が増加するに従いブームシリンダのボトム側に作用する負荷が増大し、負荷圧が上昇する。このボトム側の最大の負荷圧は配管破断制御弁に設けられたオーバーロードリリーフバルブによって制限される。すなわち、油圧シリンダのボトム側の負荷圧が高くなり過ぎると、オーバーロードリリーフバルブは開弁し、作動油をタンク側に流してそれ以上の圧力上昇が防止される。また、その結果、それ以上の負荷圧を生じる荷重を持ち上げて保持することはできない。
【０００９】
オーバーロードリリーフバルブを含めリリーフバルブには、一般に、オーバーライド特性による前漏れがある。その前漏れ開始圧力はリリーフ弁のセット圧力よりも低い。吊り荷作業で荷物を吊り上げるとき（ブームシリンダの動作時）、ブームシリンダへの圧油の供給圧力はオーバーロードリリーフバルブのセット圧力まで上昇することができるため、セット圧力相当の負荷圧を生じる荷重まで吊り上げることができる。しかし、セット圧力相当の負荷圧を保持する場合は、前漏れ開始圧力がセット圧力より低いため、ブームシリンダのボトム側の圧油が前漏れによりリークしてブームが降下し、吊り荷の保持状態を維持し続けられなくなる。その結果、オーバーロードリリーフバルブの前漏れ開始圧力相当の荷重より重いものは吊り上げることができず、吊り荷の最大荷重がオーバーロードリリーフバルブのセット圧力よりも低い前漏れ開始圧力相当の重量に制限される。
【００１０】
吊り荷の最大荷重を増加させる方法として、オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を高くすることで前漏れ開始圧力を高くし、保持できる負荷圧を高くすることが考えられる。しかし、その場合は、重負荷作業時にシリンダ接続室の圧力がセット圧力まで上昇してしまうため、配管破断制御弁の内部機器の破損を防止するというオーバーロードリリーフバルブの本来の機能が低下してしまう。
【００１１】
本発明の目的は、配管破断制御弁を備えた作業機械の油圧システムにおいて、配管破断制御弁の内部機器の破損を防止するというオーバーロードリリーフバルブの本来の機能を低下させることなく、油圧シリンダの負荷圧を保持する作業では従来よりも高い負荷圧を保持することができる作業機械の油圧システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの吐出油により駆動される複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する複数のコントロールバルブと、前記複数の油圧アクチュエータに対応して設けられ、前記複数のコントロールバルブをそれぞれ操作する複数の操作手段とを備え、前記複数の油圧アクチュエータは、前記複数のコントロールバルブの対応するものに第１及び第２油圧配管を介して接続された第１及び第２の２つのシリンダ室を有し、かつその第１及び第２のシリンダ室のうち前記第１油圧配管に接続される第１シリンダ室に被駆動部材の自重が作用する少なくとも１つの油圧シリンダを含む作業機械の油圧システムにおいて、前記油圧シリンダのシリンダ本体に取り付けられ、前記複数の操作手段のうちの対応する操作手段からの操作信号に応じて前記第１シリンダ室から前記第１油圧配管に流出する圧油の流量を制御する配管破断制御弁と、前記配管破断制御弁に設けられ、前記給排ポートに接続される前記配管破断制御弁のシリンダ接続室内の異常圧を開放する可変オーバーロードリリーフバルブと、前記複数の操作手段が操作されているか否かを検出する操作検出手段と、前記操作検出手段の検出信号に基づいて前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を変更するセット圧力変更制御手段とを備え、前記セット圧力変更制御手段は、前記複数の操作手段のいずれかが操作されているときは前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力として通常の第１圧力を設定し、前記複数の操作手段のいずれも操作されていないときは前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を前記第１圧力よりも高い第２圧力に変更するものとする。
【００１３】
このように構成された本発明においては、何らかの作業を行っている最中は、複数の操作手段のいずれかが操作されているため、可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力は通常の第１圧力に設定され、油圧シリンダの第１シリンダ室に過大な負荷が作用し、第１シリンダ室の負荷圧が高圧になる場合は、可変オーバーロードリリーフバルブが開弁して圧油を排出し、それ以上の圧力上昇を防止し、内部機器の破損を防止する。一方、油圧シリンダの負荷圧を保持する作業で、他のアクチュエータも操作されていない場合は、複数の操作手段のいずれも操作されていない状態となるため、可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力は第１圧力よりも高い第２圧力に変更され、保持する負荷圧が第１圧力のセット圧力相当の負荷圧であったとしても、前漏れによりオーバーロードリリーフバルブから圧油がリークすることはなく、その高負荷圧を保持することができる。このように本発明は、配管破断制御弁の内部機器の破損を防止するというオーバーロードリリーフバルブの本来の機能を低下させることなく、油圧シリンダの負荷圧を保持する作業では従来よりも高い負荷圧を保持することができる。
【００１４】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記セット圧力変更制御手段は、前記複数の操作手段のうち前記油圧シリンダに対応する操作手段が操作状態から非操作状態に切り換わったときは、所定時間経過するまでは、前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を前記第１圧力に維持し、所定時間経過後で、かつ前記複数の操作手段のいずれも操作されていないときは、前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に変更する。
【００１５】
これにより油圧シリンダの被駆動部材を停止直後においても、配管破断制御弁の内部機器の破損を防止するというオーバーロードリリーフバルブの本来の機能を発揮させることができ、かつ油圧シリンダの負荷圧を保持する作業に際しては従来よりも高い負荷圧を保持することができる。
【００１６】
すなわち、油圧シリンダに高負荷圧が作用する場合として下記の2通りがある。
（ａ）当該油圧シリンダ以外のアクチュエータを駆動して行う作業中に、車体の振動や揺れが発生したり、当該油圧シリンダの被駆動部材に物が当たるなどして当該油圧シリンダに負荷が作用する場合。
（ｂ）当該油圧シリンダの被駆動部材を停止時に被駆動部材の慣性により当該油圧シリンダに負荷が作用する場合。
【００１７】
上記（ａ）の場合は、複数の操作手段のいずれかが操作されている場合であるため、上記（１）で述べたように、可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力は通常の第１圧力に設定され、オーバーロードリリーフバルブは本来の機能を発揮し、高負荷圧による内部機器の破損を防止することができる。
【００１８】
上記（ｂ）の場合は、もし、油圧シリンダの被駆動部材を停止時に直ちに可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を第１圧力から第２圧力に変更すると、油圧シリンダの負荷圧は第２圧力のセット圧力まで上昇し、配管破断制御弁の内部機器を破損するおそれがある。
【００１９】
本発明においては、上記（ｂ）の場合で、他のアクチュエータが操作されていないときは、所定時間経過するまでは、可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力は通常の第１圧力に維持されるため、オーバーロードリリーフバルブは本来の機能を発揮し、高負荷圧による内部機器の破損を防止することができる。
【００２０】
（３）また、上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記油圧シリンダの前記第１シリンダ室の負荷圧を検出する圧力センサを更に備え、前記セット圧力変更制御手段は、前記操作検出手段の検出信号と前記圧力センサの検出信号に基づいて、前記複数の操作手段が操作されておらずかつ前記被駆動部材の自重が作用する前記第１シリンダ室の負荷圧が所定圧力より高いときにのみ、前記可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に変更する。
【００２１】
これにより複数の操作手段が操作されておらず、油圧シリンダの負荷圧を保持する作業を行っている場合であっても、第１シリンダ室の負荷圧が軽く所定圧力以下であるときは、可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力は第２圧力に変更されないため、可変オーバーロードリリーフバルブのセット圧力変える手段の不要な動作を防止し、可変オーバーロードリリーフバルブの寿命を長くすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、配管破断制御弁を備えた作業機械の油圧システムにおいて、配管破断制御弁の内部機器の破損を防止するというオーバーロードリリーフバルブの本来の機能を低下させることなく、油圧シリンダの負荷圧を保持する作業では従来よりも高い負荷圧を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２４】
〜第１の実施の形態〜
＜全体構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態による配管破断制御弁を備えた油圧システムの全体構成図である。
【００２５】
本実施の形態に係わる油圧システムは、原動機例えばディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１と、このエンジン１によって駆動される可変容量型の複数の油圧ポンプ（メインポンプ）、例えば第１及び第２油圧ポンプ２，３と、第１及び第２油圧ポンプ２，３から吐出される圧油の最大圧力（油圧供給回路の最大圧力）を決定するメインのリリーフバルブ４と、第１油圧ポンプ２から吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータ５，６及び第２油圧ポンプ３から吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータ７，８を含む複数の油圧アクチュエータと、第１油圧ポンプ２から油圧アクチュエータ５，６に供給される圧油の流量及び方向を制御するコントロールバルブ１１，１２及び第２油圧ポンプ３から油圧アクチュエータ７，８に供給される圧油の流れ（流量及び方向）を制御するコントロールバルブ１３，１４を含む複数のコントロールバルブと、エンジン１によって駆動されるパイロットポンプ１５と、パイロットポンプ１５からの吐出油に基づいてコントロールバルブ１１〜１４を操作するための制御パイロット圧力を生成する操作レバー装置１６〜１９を含む複数の操作レバー装置とを備えている。
【００２６】
コントロールバルブ１１〜１４はセンタバイパスタイプであり、コントロールバルブ１１，１２はセンタバイパスライン２１上に配置され、コントロールバルブ１３，１４はセンタバイパスライン２２上に配置されている。センタバイパスライン２１の上流側は第１油圧ポンプ２の吐出油路２ａに接続され、下流側はタンクTに接続され、センタバイパスライン２２の上流側は第２油圧ポンプ３の吐出油路３ａに接続され、下流側はタンクTに接続されている。また、コントロールバルブ１１，１２は第１油圧ポンプ２の吐出油路２ａにパラレルに接続され、油圧アクチュエータ５，６とともに第１油圧回路を構成している。コントロールバルブ１３，１４は第２油圧ポンプ３の吐出油路３ａにパラレルに接続され、油圧アクチュエータ７，８とともに第２油圧回路を構成している。
【００２７】
油圧アクチュエータ５は油圧ショベルのブームを上下させる油圧シリンダ（ブームシリンダ）であり、油圧アクチュエータ６は同アームを押し引きする油圧シリンダ（アームシリンダ）であり、油圧アクチュエータ７は同上部旋回体を旋回させる油圧モータ（旋回モータ）であり、油圧アクチュエータ８は同バケットを押し引きする油圧シリンダ（バケットシリンダ）である。コントロールバルブ１１，１２はそれぞれブーム用及びアーム用であり、コントロールバルブ１３，１４はそれぞれ旋回用及びバケット用であり、操作レバー装置１６はブーム用であり、操作レバー装置１７はアーム用であり、操作レバー装置１８は旋回用であり、操作レバー装置１９はバケット用である。
【００２８】
操作レバー装置１６は操作レバーの操作方向に応じてブーム上げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ１又はブーム下げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ２を生成し、コントロールバルブ１１はその操作パイロット圧力ＰＢ１又はＰＢ２によりブーム上げ方向（図示右方向）又はブーム下げ方向（図示左方向）に切り換えられる。操作レバー装置１７は操作レバーの操作方向に応じてアームクラウド（アーム引き）指令の操作パイロット圧力ＰＡ１又はアームダンプ（アーム押し）指令の操作パイロット圧力ＰＡ２を生成し、コントロールバルブ１２はその操作パイロット圧力ＰＡ１又はＰＡ２によりアームクラウド方向（図示左方向）又はアームダンプ方向（図示右方向）に切り換えられる。操作レバー装置１８は操作レバーの操作方向に応じて旋回右指令の操作パイロット圧力ＰＳ１又は旋回左指令の操作パイロット圧力ＰＳ２を生成し、コントロールバルブ１３はその操作パイロット圧力ＰＳ１又はＰＳ２により旋回右方向（図示左方向）又は旋回左方向（図示右方向）に切り換えられる。操作レバー装置１９は操作レバーの操作方向に応じてバケットクラウド（バケット引き）指令の操作パイロット圧力ＰＷ１又はバケットダンプ（バケット押し）指令の操作パイロット圧力ＰＷ２を生成し、コントロールバルブ１４はその操作パイロット圧力ＰＷ１又はＰＷ２によりバケットクラウド方向（図示左方向）又はバケットダンプ方向（図示右方向）に切り換えられる。
【００２９】
ブームシリンダ５は対応するコントロールバルブ１１に第１及び第２アクチュエータライン（油圧配管）３１，３２を介して接続され、第１及び第２アクチュエータライン３１，３２にはブームシリンダ５の駆動圧（負荷圧）の最大圧力を規制するオーバーロードリリーフバルブ３３ａ，３３ｂが設けられている。アームシリンダ６、旋回モータ７、バケットシリンダ８も同様にアクチュエータライン（符号省略）を介して接続され、これらアクチュエータラインには図示しないオーバーロードリリーフバルブが設けられている。
【００３０】
ブームシリンダ５はボトム側及びロッド側の２つのシリンダ室（第１及び第２シリンダ室）５ａ，５ｂを有し、ボトム側シリンダ室５ａがアクチュエータライン３１に接続され、ロッド側シリンダ室５ｂがアクチュエータライン３２に接続されている。ボトム側シリンダ室５ａは被駆動部材であるブームの自重が作用するシリンダ室である（後述）。
【００３１】
また、本実施の形態の油圧システムは、ブームシリンダ５のシリンダ本体（外筒）に取り付けられ、ブーム下げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ２に応じてボトム側シリンダ室５ａからアクチュエータライン３２に流出する圧油の流量を制御するブーム用の配管破断制御弁４０と、操作レバー装置１６〜１９が操作されているか否かを検出する操作検出装置４１と、操作検出装置４１の検出信号に基づいて配管破断制御弁４０に内蔵される可変オーバーロードリリーフバルブ（後述）のセット圧力を変更するコントローラ４２及び電磁弁４３（セット圧力変更制御手段）とを備えている。電磁弁４３の出力ポートは制御ライン４４を介して配管破断制御弁４０に接続されている。
【００３２】
操作検出装置４１は、操作レバー装置１６〜１９が生成した操作パイロット圧力のうちの最も圧力の高い操作パイロット圧力ＰＸｍａｘを選択して出力するシャトル弁４５ａ〜４５ｃ，４６ａ〜４６ｃ，４７と、シャトル弁４５ａ〜４５ｃ，４６ａ〜４６ｃ，４７の最上段のシャトル弁４７に接続され、選択された操作パイロット圧力ＰＸｍａｘを検出する圧力センサ４８と、操作レバー装置１６のブーム下げ指令側のパイロットライン４９に接続され、ブーム下げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ２を検出する圧力センサ５０とを有している。
【００３３】
コントローラ４２は圧力センサ４８，５０の検出信号を入力して所定の演算処理を行い、電磁弁４３にＯＮ／ＯＦＦの制御信号（電気信号）を出力する。電磁弁４３はコントローラ４２から出力された制御信号がＯＦＦであるときは図示の位置にあり、制御ライン４４をタンクＴに連通する。このとき、制御ライン４４の圧力（電磁弁４３の出力圧）はタンク圧である。コントローラ４２から出力される制御信号がＯＦＦからＯＮに切り換わると、電磁弁４３は図示の位置から切り換わり、制御ライン４４をパイロットポンプ１５に連通させる。このとき、制御ライン４４の圧力（電磁弁４３の出力圧）はパイロットポンプ１５の吐出圧、すなわちパイロット一次圧となる。このように電磁弁４３はコントローラ４２から出力される制御信号に応じて制御ライン４４を介して配管破断制御弁４０に導かれる制御圧力をタンク圧とパイロット一次圧とに切り換える。
＜配管破断制御弁の詳細＞
図２は配管破断制御弁４０の詳細を、周囲の油圧回路を簡略化して示す図である。
【００３４】
図２において、配管破断制御弁４０は、２つの入出力ポート６１，６２を備えたハウジング６３を有し、入出力ポート６１は油圧シリンダ（ブームシリンダ）５のボトム側ポート（ボトム側シリンダ室５ａの給排ポート）に連通し、入出力ポート６２はアクチュエータライン３２を介してコントロールバルブ１１のアクチュエータポートの１つに接続されている。コントロールバルブ１１のアクチュエータポートの他方はアクチュエータライン３１を介してブームシリンダ５のロッド側ポート（ロッド側シリンダ室５ｂの給排ポート）に接続されている。ハウジング６３内には、主弁としてのポペット弁体６５と、外部信号である操作レバー装置１６からのブーム下げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ２によって作動しポペット弁体６５を作動させるパイロット弁としてのスプール弁体６６と、オーバーロードリリーフバルブの機能を有する小リリーフバルブ６７とが設けられている。
【００３５】
ハウジング６３内には、また、入出力ポート６１に接続されるシリンダ接続室６８、入出力ポート６２に接続される配管接続室６９、背圧室７０が設けられ、主弁としてのポペット弁体６５は背圧室７０の圧力を背面で受け、シリンダ接続室６８と配管接続室６９との間を遮断及び連通しかつ移動量に応じて開口面積を変化させるようハウジング６３内に摺動自在に配置されている。ポペット弁体６５には、ポペット弁体６５の移動量に応じて開口面積を増大させ、その開口面積に応じてシリンダ接続室６８から背圧室７０へ流出するパイロット流量の通過量を制御するフィードバック可変絞り通路としてのフィードハックスリット７１が設けられている。背圧室７０内にはポペット弁体６５を図示の遮断位置に保持するバネ７３が配設されている。
【００３６】
ハウジング６３内には更にパイロット通路７５ａ，７５ｂが形成され、背圧室７０と配管接続室６９はパイロット通路７５ａとスプール弁体６６とパイロット通路７５ｂを介して接続されている。スプール弁体６６はパイロット通路７５ａ，７５ｂを連通可能なパイロット可変絞り部６６ａを有し、スプール弁体６６の閉弁方向作動端部にはパイロット可変絞り部６６ａの初期開弁力を設定するバネ７６が設けられ、スプール弁体６６の開弁方向作動端部には上記外部信号である操作パイロット圧力ＰＢ２がパイロットライン８０を介して導かれる受圧室７７が設けられ、この受圧室７７に導かれる操作パイロット圧力ＰＢ２による制御力とバネ７６の付勢力とによってスプール弁体６６の移動量が決定され、この移動量に応じてパイロット可変絞り部６６ａの開口面積が変化し、パイロット通路７５ａ，７５ｂを流れるパイロット流量を遮断及び制御する。バネ７６が配置されるスプール弁体端部はスプール弁体６６の動きをスムーズにするためドレン通路８１及びドレンライン８２（図１）を介してタンクＴに接続されている。
【００３７】
ハウジング６３内には、また、サブ通路７５ｃが形成され、シリンダ接続室６８と配管接続室６９はサブ通路７５ｃとスプール弁体６６とパイロット通路７５ｂを介して接続されている。スプール弁体６６は、小流量域の流量を制御する補助弁としてのスプール弁体を兼ねており、そのためにスプール弁体６６はサブ通路７５ｃとパイロット通路６５ｂを連通可能なサブ可変絞り部６６ｂを更に有し、スプール弁体６６の移動量に応じてサブ可変絞り部６６ｂの開口面積が変化し、サブ通路７５ｃとパイロット通路７５ｂを流れるサブ流量を遮断及び制御する。
【００３８】
ハウジング３内には、また、小リリーフバルブ６７の入側に位置するリリーフ通路７５ｅと出側に位置するドレン通路７５ｆとが設けられ、リリーフ通路７５ｅはシリンダ接続室６８に接続され、ドレン通路７５ｆはドレン通路８３及びドレンライン８２を介してタンクＴに接続されている。また、ドレン通路７５ｆには圧力発生手段である絞り（固定絞り）８４が設けられ、小リリーフバルブ６７と絞り８４との間から信号通路８５が分岐し、信号通路８５はスプール弁体６６の操作パイロット圧力ＰＢ２が導かれる受圧室７７と同じ側に設けられた受圧室８６に接続されている。これにより絞り８４で発生した圧力は信号通路８５を介してスプール弁体６６の受圧室８５に導かれ、スプール弁体６６に受圧室７７と同じ方向の駆動力を作用させる。
【００３９】
図３に、ポペット弁体６５の移動量（ストローク）に対するポペット弁体６５の開口面積及びフィードバックスリット７１の開口面積の関係を示す。ポペット弁体６５が遮断位置にあるとき、フィードバックスリット７１は所定の初期開口面積Ａ０を有しており、ポペット弁体６５が遮断位置から開き始め、移動量が増大するにしたがってポペット弁体６５及びフィードバックスリット７１の開口面積は比例的に増大する。フィードバックスリット７１が初期開口面積Ａ０を有することにより、ポペット弁体６５はチェックバルブの機能を果たすことができる。
【００４０】
図４に、外部信号である操作レバー装置１６からの操作パイロット圧力ＰＢ２に対するスプール弁体６６のパイロット可変絞り部６６ａの通過流量（パイロット流量）とポペット弁体６５の通過流量（メインの流量）との関係、これらとスプール弁体６６のサブ可変絞り部６６ｂの通過流量（サブ流量）との関係、更にはこれらと配管破断制御弁４０の総通過流量との関係を示す。図中、Ｘ１はパイロット可変絞り部６６ａの流量制御の特性線、Ｘ２はポペット弁体６５の流量制御の特性線、Ｘ３はサブ可変絞り部６６ｂの流量制御の特性線、Ｘ４はそれらを合計した流量制御の特性線、つまり配管破断制御弁４０の流量制御の特性線である。
【００４１】
図４において、操作パイロット圧力ＰＢ２が０からＰ２になるまでの範囲はスプール弁体６６のパイロット可変絞り部６６ａの不感帯であり、この間はパイロット可変絞り部６６ａは遮断状態にある。操作パイロット圧力ＰＢ２がＰ２に達すると、特性線Ｘ１で示すようにスプール弁体６６のパイロット可変絞り部６６ａは開き始め、操作パイロット圧力ＰＢ２がＰ２を越えて上昇するにしたがってパイロット可変絞り部６６ａの開口面積が増大し、これに応じてパイロット可変絞り部６６ａの通過流量、即ちパイロット通路７５ａ，７５ｂを流れるパイロット流量も増大する。
【００４２】
また、操作パイロット圧力ＰＢ２がＰ３（＞Ｐ２）でパイロット流量が所定流量となるまでの範囲はポペット弁体６５の不感帯であり、この間はパイロット流量が生じてもフィードバックスリット７１による背圧室７０の圧力低下が不十分であり、ポペット弁体６５はバネ７３の初期設定力により遮断位置に保たれている。操作パイロット圧力ＰＢ２がＰ３でパイロット流量が所定流量に達すると、特性線Ｘ２で示すようにポペット弁体６５は開き始め、操作パイロット圧力ＰＢ２がＰ３を越えて上昇するにしたがってポペット弁体６５の開口面積が増大し、これに応じてポペット弁体６５の通過流量、即ちメインの流量も増大する。
【００４３】
更に、操作パイロット圧力ＰＢ２が０からＰ１になるまでの範囲はスプール弁体６６のサブ可変絞り部６６ｂの不感帯であり、この間はサブ可変絞り部６６ｂは遮断状態にある。操作パイロット圧力ＰＢ２がＰ１に達すると、特性線Ｘ３で示すようにスプール弁体６６のサブ可変絞り部６６ｂは開き始め、操作パイロット圧力ＰＢ２がＰ１を越えて上昇するにしたがってサブ可変絞り部６６ｂの開口面積が増大し、これに応じてサブ可変絞り部６６ｂの通過流量、即ちサブ通路７５ｃとパイロット通路７５ｂを流れるサブ流量も増大する。
【００４４】
また、Ｐ１＜Ｐ２であり、スプール弁体６６のサブ可変絞り部６６ｂはパイロット可変絞り部６６ａよりも早く開くように開口タイミングが設定され、サブ可変絞り部６６ｂに微操作領域での流量制御機能を受け持たせている。
【００４５】
以上のようにスプール弁体６６のパイロット可変絞り部６６ａ、ポペット弁体６５、スプール弁体６６のサブ可変絞り部６６ｂの通過流量が変化する結果、配管破断制御弁４０の総通過流量は特性線Ｘ４で示すように変化する。
【００４６】
図２に戻り、小リリーフバルブ６７は昇圧式の可変リリーフバルブであり、リリーフ設定圧調整部６７ａを有している。リリーフ設定圧調整部６７ａは制御ライン４４を介して電磁弁４３の出力ポートに接続されており、電磁弁４３の出力圧（制御ライン４４の圧力；制御圧力）がタンク圧であるときは、小リリーフバルブ６７のセット圧力をバネ６７ｂの設定値に基づく通常の第１圧力とし（通常設定）、電磁弁４３の出力圧（制御ライン４４の圧力；制御圧力）がパイロットポンプ１５の吐出圧、すなわちパイロット一次圧に切り換えられると、小リリーフバルブ６７のセット圧力をバネ６７ｂの設定値にパイロット一次圧に基づく補正値を加算した昇圧した第２圧力に変更する（昇圧設定）。通常の第１圧力は例えば３５ＭＰａであり、昇圧した第２圧力は例えば４０ＭＰａである。
＜コントローラ４２の処理機能＞
図５はコントローラ４２の処理機能を示すフローチャートである。
【００４７】
まず、コントローラ４２は圧力センサ４８及び圧力センサ５０の検出信号を入力する（ステップＳ１００）。次いで、圧力センサ５０の検出信号に基づいてブーム下げ操作中であるかどうか（ブーム用の操作レバー装置１６の操作レバー（以下ブーム用操作レバーという）がブーム下げ方向に操作されているかどうか）を判定する（ステップＳ１１０）。この判定は、ブーム下げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ２がしきい値Ｐｔｈより高いかどうかを判定することにより行う。ここで、しきい値Ｐｔｈは、操作レバー装置１６〜１９の操作レバーが操作されたときの最低圧力に相当する圧力であり、パイロットポンプ１５の吐出油によって生成されるパイロット一次圧が４ＭＰａとした場合、しきい値Ｐｔｈは例えば１ＭＰａである。
【００４８】
ステップＳ１１０でブーム下げ操作中である（ＰＢ２≧Ｐｔｈである）と判定されると、電磁弁４３にＯＦＦの制御信号を出力する（ステップＳ１２０）。このとき電磁弁４３は図示の位置にあり、制御ライン４４の圧力はタンク圧となり、小リリーフバルブ６７のセット圧力は通常の第１圧力となる。
【００４９】
一方、ステップＳ１１０でブーム下げ操作中でない（ＰＢ２＜Ｐｔｈである）と判定されると、次いでブーム下げ操作からブーム下げ停止に切り換えられたときであるかどうか（ブーム用操作レバーがブーム下げ方向に操作されている状態から中立状態（非操作状態）に切り換えられたときであるかどうか）を判定し（ステップＳ１３０）、ブーム下げ操作からブーム下げ操作停止に切り換えられたときであると判定されると、その操作切り換え後所定時間Ｔａ経過したかどうかを判定する（ステップＳ１４０）。ブーム下げ操作からブーム下げ操作停止に切り換えられたときであるかどうかの判定は、ブーム下げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ２がしきい値Ｐｔｈ以上の圧力（ＰＢ２≧Ｐｔｈ）からそれより低い圧力（ＰＢ２＜Ｐｔｈ）に変化したかどうかを判定することにより行い、操作切り換え後所定時間Ｔａ経過したかどうかの判定は、ブーム下げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ２が変化した時点から所定時間Ｔａが経過したかどうかを判定することにより行う。所定時間Ｔａは例えば１〜３秒である。
【００５０】
ステップＳ１４０で操作切り換え後所定時間Ｔａ経過していないと判定されると、所定時間Ｔａ経過するまでステップＳ１４０の処理を繰り返す。これにより操作切り換え後所定時間Ｔａ経過するまでは、ブーム下げ操作中であると判定されたときのステップＳ１２０の処理が継続され、小リリーフバルブ６７のセット圧力は通常の第１圧力に保持される。
【００５１】
ステップＳ１３０でブーム下げ操作からブーム下げ操作停止に切り換えられたときでないと判定された場合、及びステップＳ１４０で操作切り換え後所定時間Ｔａ経過したと判定された場合は、ステップＳ１５０に進み、圧力センサ４８の検出信号に基づいて操作レバー装置１６〜１９のいずれかが操作中であるかどうかを判定する。この判定は、圧力センサ５０により検出された操作パイロット圧力ＰＸｍａｘ（操作レバー装置１６〜１９が生成した操作パイロット圧力のうちの最も圧力の高い操作パイロット圧力ＰＸｍａｘ）がしきい値Ｐｔｈより高いかどうかを判定することにより行う。
【００５２】
ステップＳ１５０で操作レバー装置１６〜１９のいずれかが操作中であると判定されると、ステップＳ１２０に進み、電磁弁４３にＯＦＦの制御信号を出力する。このときは前述したように、制御ライン４４の圧力はタンク圧となり、小リリーフバルブ６７のセット圧力は通常の第１圧力となる。
【００５３】
一方、ステップＳ１５０で操作レバー装置１６〜１９のいずれかも操作中でないと判定されると、電磁弁４３にＯＮの制御信号を出力する（ステップＳ１６０）。電磁弁４３にＯＮの制御信号が出力されると、電磁弁４３は図示の位置から切り換えられ、制御ライン４４の圧力はパイロット一次圧となり、小リリーフバルブ６７のセット圧力は昇圧した高圧の第２圧力に変更される。
＜小リリーフバルブ６７のセット圧力（第１圧力及び第２圧力）＞
図６は、小リリーフバルブ６７の通過流量と制御圧力の関係を示す図である。図中、Ａは小リリーフバルブ６７のセット圧力を通常の第１圧力に設定したときの関係を示す特性線であり、Ｂは小リリーフバルブ６７のセット圧力を昇圧した第２圧力に設定したときの関係を示す特性線である。
【００５４】
リリーフバルブにはオーバライド特性による前漏れがあり、小リリーフバルブ６７のセット圧力を通常の第１圧力Ｐｒｓｅｔ１に設定したときは、特性線Ａに示すように、作動油の圧力がセット圧力（第１圧力Ｐｒｓｅｔ１）より低い圧力Ｐａまで上昇すると小リリーフバルブ６７は開き始め、作動油は小リリーフバルブ６７を通過してタンクＴへと流れ始める。その後、小リリーフバルブ６７の通過流量が増大するにしたがってバネの付勢力（バネ力）が増加するため制御圧力は上昇し、セット圧力である第１圧力Ｐｒｓｅｔ１に達する。小リリーフバルブ６７のセット圧力を昇圧した第２圧力Ｐｒｓｅｔ２に設定した場合も同様であり、このときの前漏れ開始圧力はＰｂである。
【００５５】
本発明において、第２圧力Ｐｒｓｅｔ２は、小リリーフバルブ６７のセット圧力をその第２圧力Ｐｒｓｅｔ２に設定したときの前漏れ開始圧力Ｐｂが第１圧力Ｐｒｓｅｔ１より高くなるように設定されている。
【００５６】
通常の第１圧力Ｐｒｓｅｔ１を３５ＭＰａとしたとき、前漏れ開始圧力Ｐａは例えば３１ＭＰａであり、昇圧した第２圧力Ｐｒｓｅｔ２を４０ＭＰａとしたとき、前漏れ開始圧力Ｐｂは例えば３６ＭＰａ（＞Ｐｒｓｅｔ１）である。
＜請求項記載事項との対応＞
以上において、圧力センサ４８，５０は、操作レバー装置１６〜１９の操作レバー（複数の操作手段）が操作されているか否かを検出する操作検出手段を構成し、コントローラ４２の図５のフローチャートに示す処理（ステップＳ１００〜Ｓ１６０の処理）と、電磁弁４３及び小リリーフバルブ６７のリリーフ設定圧調整部６７ａは、操作検出手段の検出信号に基づいて小リリーフバルブ６７（可変オーバーロードリリーフバルブ）のセット圧力を変更するセット圧力変更制御手段を構成する。
【００５７】
また、上記セット圧力変更制御手段は、図５のフローチャートにおけるステップＳ１５０，Ｓ１２０及びＳ１６０において、操作レバー装置１６〜１９の操作レバー（複数の操作手段）のいずれかが操作されているときは小リリーフバルブ６７（可変オーバーロードリリーフバルブ）のセット圧力として通常の第１圧力を設定し、操作レバー装置１６〜１９の操作レバー（複数の操作手段）のいずれも操作されていないときは小リリーフバルブ６７（可変オーバーロードリリーフバルブ）のセット圧力を前記第１圧力よりも高い第２圧力に変更する。
【００５８】
さらに、上記セット圧力変更制御手段は、図５のフローチャートにおけるステップＳ１１０〜Ｓ１４０及びＳ１６０において、操作レバー装置１６〜１９の操作レバー（複数の操作手段）のうち油圧シリンダ５に対応する操作レバー装置１６の操作レバー（操作手段）が（ブーム下げ方向の）操作状態から非操作状態に切り換わったときは、所定時間Ｔａ経過するまでは、小リリーフバルブ６７（可変オーバーロードリリーフバルブ）のセット圧力を第１圧力に維持し、所定時間Ｔａ経過後で、かつ操作レバー装置１６〜１９の操作レバー（複数の操作手段）のいずれも操作されていないときは、小リリーフバルブ６７（可変オーバーロードリリーフバルブ）のセット圧力を第１圧力から第２圧力に変更する。
＜油圧ショベル＞
図７は、図１に示した油圧システムを搭載した油圧ショベルの外観を示す図である。油圧ショベルは下部走行体１００と上部旋回体１０１とフロント作業機１０２を備えている。下部走行体１００は左右のクローラ式走行装置１０３ａ，１０３ｂを有し、左右の走行モータ１０４ａ，１０４ｂにより駆動される。上部旋回体１０１は下部走行体１００上に旋回可能に搭載され、旋回モータ７により旋回駆動される。フロント作業機１０２は上部旋回体１０１の前部に俯仰可能に取り付けられている。上部旋回体１０１にはエンジンルーム１０６、キャビン（運転室）１０７が備えられ、エンジンルーム１０６にエンジン１や第１及び第２油圧ポンプ２，３、パイロットポンプ１５等の油圧機器が配置され、キャビン１０７内には上記操作レバー装置１６〜１９やエンジン回転数指令操作装置３７が配置されている。
【００５９】
フロント作業機１０２はブーム１１１、アーム１１２、バケット１１３を有する多関節構造であり、ブーム１１１はブームシリンダ５の伸縮により上下方向に回動し、アーム１１２はアームシリンダ６の伸縮により上下、前後方向に回動し、バケット１１３はバケットシリンダ８の伸縮により上下、前後方向に回動する。バケット１１３の背部には格納式のフック１３０が設けられている。フック１３０は吊り荷作業で用いられる。この吊り荷作業は、図示の如く、バケット背部に取り付けたフック１３０に吊り荷１３１を引っかけてブーム上げを行い、吊り荷１３１を所定高さまで持ち上げてその状態（高さ位置）を保持する作業である。
【００６０】
なお、図１の油圧回路図では左右の走行モータ１０４ａ，１０４ｂ等のアクチュエータやそれらの操作系を省略して示している。ブームシリンダ４０のシリンダ本体のボトム側には配管破断制御弁４０が設置されている。
＜動作＞
次に、以上のように構成した本実施の形態の動作を説明する。
【００６１】
（１）ブーム上げ操作
ブーム用操作レバー装置１６の操作レバーをブーム上げ方向に操作すると、ブーム上げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ１が発生し、コントロールバルブ１１はその操作パイロット圧力ＰＢ１により図示右方向に切り換えられ、油圧ポンプ２の吐出油がコントロールバルブ１１、アクチュエータライン３２を介して配管破断制御弁４０の配管接続室６９に供給される。油圧ポンプ２の吐出油が配管破断制御弁４０の配管接続室６９に供給されると、配管破断接続室６９の圧力上昇によりポペット弁体６５は図示上方へ移動し、ポペット弁体６５は開弁する。このとき、背圧室７０内の圧油は初期開口面積Ａ０を有するフィードバックスリット７１を介してシリンダ接続室６８へと移動する。ポペット弁体６５が開弁すると、油圧ポンプ２の吐出油はシリンダ接続室６８を介してブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａに供給され、ブームシリンダ５のロッド側シリンダ室５ｂからの圧油はアクチュエータライン３１、コントロールバルブ１１を介してタンクＴに排出され、これによりブームシリンダ５は伸長し、ブーム１１１が上げ方向に駆動される。
【００６２】
（２）ブーム下げ操作
ブーム用操作レバー装置１６の操作レバーをブーム下げ方向に操作すると、ブーム下げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ２が発生し、コントロールバルブ１１はその操作パイロット圧力ＰＢ２により図示左方向に切り換えられ、油圧ポンプ２の吐出油がコントロールバルブ１１、アクチュエータライン３１を介してブームシリンダ５のロッド側シリンダ室５ｂに供給される。これと同時に、ブーム下げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ２はスプール弁体６６の受圧室７７に導かれ、操作パイロット圧力ＰＢ２によりスプール弁体６６が図示左方に移動し、スプール弁体６６のサブ可変絞り部６６ｂ及びパイロット可変絞り部６６ａがそれぞれその移動量に見合った開口面積となり、これによりサブ通路７５ｃ及びパイロット通路７５ａからパイロット通路７５ｂへと操作パイロット圧力ＰＢ２に応じたパイロット流量が流れ、このパイロット流量に応じてポペット弁体６５が開弁しかつその移動量が制御される。ポペット弁体６５が開弁すると、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧油は配管破断制御弁４０のシリンダ接続室６８、ポペット弁体６５、配管接続室６９、アクチュエータライン３２、コントロールバルブ１１を介してタンクＴへと排出され、これによりブームシリンダ５は収縮し、ブーム１１１が下げ方向に動作する。
【００６３】
（３）ブーム上げ操作又はブーム下げ操作での配管破断時
ブーム上げ操作中に、万一、アクチュエータライン３２が破断した場合は、配管破断制御弁４０の配管接続室６９が大気圧となるため、背圧室７０に導かれているブームシリンダ５の高圧の負荷圧によりポペット弁体６５は直ちに閉じ、ブームシリンダ５の高圧のボトム側シリンダ室５ａの圧油の流出を阻止し、ブーム１１１の落下を防止する。ブーム下げ操作中に、万一、アクチュエータライン３２が破断した場合も、同様に、配管破断制御弁４０の配管接続室６９が大気圧となるため、背圧室７０に導かれているブームシリンダ５の負荷圧によりポペット弁体６５は直ちに閉じ、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧油の流出を阻止し、ブーム１１１の落下を防止する。
【００６４】
（４）ブーム下げ停止時
ブーム用操作レバー装置１６の操作レバーをブーム下げ方向に操作し、ブーム下げ操作をしている状態から、操作レバーを中立に戻し、ブーム下げを停止すると、ブーム下げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ２はタンク圧となり、コントロールバルブ１１が図示の中立位置に戻ると同時に、配管破断制御弁４０のスプール弁体６６も図示左側の閉位置に切り換えられ、ポペット弁体６５も閉じる。これにより、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧油の流出が阻止され、ブームシリンダ５の収縮が停止し、ブーム１１１の下げ方向の動作（ブーム下げ）が停止する。ここで、ブーム１１１にはアーム１１２及びバケット１１３が取り付けられており、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａには被駆動部材であるブーム１１１の自重だけでなくアーム１１２及びバケット１１３も含めたフロント作業機１０２の全荷重が作用する。この場合、もし、ブーム下げの停止時に直ちに小リリーフバルブ６７のセット圧力を通常の第１圧力からそれよりも高い第２圧力に変更すると、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの負荷圧は第２圧力のセット圧力まで上昇し、配管破断制御弁４０の内部に高圧が発生し、配管破断制御弁４０の内部機器を破損するおそれがある。
【００６５】
本実施の形態では、ブーム下げ操作からブーム下げ操作停止に切り換えられたときで、他のアクチュエータが操作されていないときは、図５に示したフローチャートにおいて、ブーム下げ停止後所定時間Ｔａ経過するまでは、ブーム下げ操作中であると判定されたときのステップＳ１２０の処理が継続されて電磁弁４３にＯＦＦの制御信号が出力され、小リリーフバルブ６７は通常のセット圧力である第１圧力に維持される。
【００６６】
これによりブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの負荷圧が小リリーフバルブ６７の通常のセット圧力（第１圧力）を超えると小リリーフバルブ６７は開弁し、絞り８４を設けたドレン通路７５ｆに圧油が流れ込む。この結果、信号通路８５及び受圧室８６の圧力が上昇し、スプール弁体６６を図示左方に移動してサブ可変絞り部６６ｂ及びパイロット可変絞り部６６ａを開き、サブ通路７５ｃ及びパイロット通路１５ａからパイロット通路１５ｂにパイロット流量が流れる。これによりポペット弁体６５も開弁し、ブーム下げ停止時の高圧の圧油をアクチュエータライン３２に接続されたオーバーロードリリーフバルブ３３ｂによってタンクＴヘと排出し、配管破断制御弁４０の内部機器の破損を防止する。すなわち、小リリーフバルブ６７は本来の機能を発揮し、高負荷圧による内部機器の破損を防止することができる。
【００６７】
（５）ブーム非操作中における他の操作による高圧発生時
油圧ショベルが行う作業には、アーム用操作レバー装置１７の操作レバーをアームクラウド方向に操作し、アーム１１２がクラウド方向に駆動して行う掘削作業や、旋回用操作レバー装置１８の操作レバーを旋回右方向或いは旋回左方向に操作し、旋回モータ７を駆動して行う上部旋回体１０６の方向転換作業がある。このような作業では、ブーム１１１を操作していなくても、車体の振動や揺れが発生したり、ブーム１１１に物が当たるなどして、ブーム１１１に下向きの外力が加わり、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａに過大な負荷が作用することがある。この場合も、上記（４）の場合と同様、もし、小リリーフバルブ６７のセット圧力が通常の第１圧力からそれよりも高い第２圧力に変更されると、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの負荷圧は第２圧力のセット圧力まで上昇し、配管破断制御弁４０の内部に高圧が発生し、配管破断制御弁４０の内部機器を破損するおそれがある。
【００６８】
本実施の形態では、ブーム非操作時であっても、操作レバー装置１６〜１９のいずれかが操作中であるときは、ステップＳ１２０において電磁弁４３にＯＦＦの制御信号が出力され、小リリーフバルブ６７は通常のセット圧力に設定されるため、上記（４）で述べたように小リリーフバルブ６７は本来の機能を発揮し、高負荷圧による内部機器の破損を防止することができる。
【００６９】
（６）＜油圧シリンダの負荷圧を保持する作業（吊り荷作業）＞
油圧シリンダの負荷圧を保持する作業として図７に示した吊り荷作業がある。この吊り荷作業を行う場合は、まず、バケット１１３の背部に取り付けたフック１３０に吊り荷１３１を引っかける。次いで、ブーム用操作レバー装置１６の操作レバーをブーム上げ方向に操作してブーム上げ指令の操作パイロット圧力ＰＢ１が発生し、上記（１）で述べたように油圧ポンプ２の吐出油をブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａに供給し、ブーム１１１を上げ方向に駆動し、吊り荷１３１を吊り上げる。吊り荷１３１が所定高さまで吊り上がると、ブーム用操作レバー装置１６の操作レバーを中立位置に戻してブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａへの圧油の供給を停止し、ブームを停止させ、吊り荷をその高さ位置に保持する。
【００７０】
このように吊り荷を吊り上げた高さ位置に保持する場合は、操作レバー装置１６〜１９のいずれも操作されていないため、図５に示したフローチャートのステップＳ１６０において、電磁弁４３にＯＮの制御信号が出力され、配管破断制御弁４０の小リリーフバルブ６７のセット圧力は通常の第１圧力から昇圧した第２圧力に変更される。前述したように、小リリーフバルブ６７のセット圧力を第２圧力Ｐｒｓｅｔ２（例えば４０ＭＰａ）に設定したときの前漏れ開始圧力Ｐｂ（例えば３６ＭＰａ）は通常の第１圧力Ｐｒｓｅｔ１（例えば３５ＭＰａ）より高い。これによりブーム用油圧シリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの負荷圧が第１圧力のセット圧力相当の負荷圧であったとしても、前漏れにより小リリーフバルブ６７から圧油がリークすることはなく、油圧シリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの負荷圧を保持し、吊り荷を吊り上げた高さ位置に保持することができる。
【００７１】
以上のように本実施の形態によれば、配管破断制御弁４０を備えた作業機械の油圧システムにおいて、配管破断制御弁４０の内部機器の破損を防止するというオーバーロードリリーフバルブ（小リリーフバルブ６７）の本来の機能を低下させることなく、油圧シリンダの負荷圧を保持する作業（吊り荷作業）では従来よりも高い負荷圧を保持することができる。
【００７２】
〜第２の実施の形態〜
本発明の第２の実施の形態を図７及び図８を用いて説明する。
【００７３】
図７は、本実施の形態における配管破断制御弁の詳細を、図２と同様、周囲の油圧回路は簡略化して示す図である。
【００７４】
本実施の形態の油圧システムは、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧力（負荷圧）を検出する圧力センサ５５をさらに備えている。コントローラ４２Ａは圧力センサ４８，５０，５５の検出信号を入力して所定の演算処理を行い、電磁弁４３にＯＮ／ＯＦＦの制御信号（電気信号）を出力する。
【００７５】
図８は、本実施の形態におけるコントローラ４２Ａの処理機能を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、コントローラ４２Ａは圧力センサ４８，５０，５５の検出信号を入力する（ステップＳ１００Ａ）。その後、ステップＳ１１０からステップＳ１５０までの処理は図５に示した第１の実施の形態のもとと同じである。
【００７７】
ステップＳ１５０において、操作レバー装置１６〜１９のいずれかも操作中でないと判定されると、次いで、圧力センサ５５の検出信号に基づいてブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧力ＰＢＢが所定圧力ＰＢＢ０より低いかどうかを判定し（ステップＳ１７０）、所定圧力ＰＢＢ０より低ければステップＳ１２０に進んで電磁弁４３にＯＦＦの制御信号を出力する。このときは前述したように、制御ライン４４の圧力はタンク圧となり、小リリーフバルブ６７のセット圧力は通常の第１圧力となる。ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧力ＰＢＢが所定圧力ＰＢＢ０以上であれば、ステップＳ１６０に進んで電磁弁４３にＯＮの制御信号を出力する。電磁弁４３にＯＮの制御信号が出力されると、電磁弁４３は図示の位置から切り換えられ、制御ライン４４の圧力はパイロット一次圧となり、小リリーフバルブ６７のセット圧力は昇圧した高圧の第２圧力に変更される。セット圧力の第１圧力を４０ＰＭａとした場合、所定圧力ＰＢＢ０は例えば２５ＭＰａである。
【００７８】
ここで、圧力センサ４８，５０は、操作レバー装置１６〜１９の操作レバー（複数の操作手段）が操作されているか否かを検出する操作検出手段を構成し、コントローラ４２Ａの図９のフローチャートに示す処理（ステップＳ１００〜Ｓ１７０の処理）と、電磁弁４３及び小リリーフバルブ６７のリリーフ設定圧調整部６７ａは、操作検出手段の検出信号に基づいて小リリーフバルブ６７（可変オーバーロードリリーフバルブ）のセット圧力を変更するセット圧力変更制御手段を構成する。
【００７９】
また、上記セット圧力変更制御手段は、図９のフローチャートにおけるステップＳ１５０，Ｓ１２０及びＳ１６０において、操作レバー装置１６〜１９の操作レバー（複数の操作手段）のいずれかが操作されているときは小リリーフバルブ６７（可変オーバーロードリリーフバルブ）のセット圧力として通常の第１圧力を設定し、操作レバー装置１６〜１９の操作レバー（複数の操作手段）のいずれも操作されていないときは小リリーフバルブ６７（可変オーバーロードリリーフバルブ）のセット圧力を前記第１圧力よりも高い第２圧力に変更する。
【００８０】
そして、上記セット圧力変更制御手段は、図９のフローチャートにおけるステップＳ１５０，Ｓ１７０及びＳ１６０において、上記操作検出手段の検出信号と圧力センサ５５の検出信号に基づいて、操作レバー装置１６〜１９の操作レバー（複数の操作手段）が操作されておらずかつブーム１１１（被駆動部材）の自重が作用する油圧シリンダ５のボトム側油圧シリンダ５ａ（第１シリンダ室）の負荷圧が所定圧力ＰＢＢ０より高いときにのみ、小リリーフバルブ６７（可変オーバーロードリリーフバルブ）のセット圧力を第１圧力から第２圧力に変更する。
【００８１】
このように構成した本実施の形態では、操作レバー装置１６〜１９のいずれも操作されておらず、油圧シリンダの負荷圧を保持する作業（吊り荷作業）を行っている場合であっても、ブームシリンダ５のボトム側油圧シリンダ５ａの負荷圧が軽い（負荷圧が例えば２５ＭＰａより低い）ときは、小リリーフバルブ６７のセット圧力は高圧の第２圧力に変更されないため、小リリーフバルブ６７のセット圧力を変えるためのリリーフ設定圧調整部６７ａの不要な動作を防止し、小リリーフバルブ６７の寿命を長くすることができる。また、電磁弁４３の不要な励磁を省略できるため、電磁弁４２を励磁するための電力を節約することができる。
【００８２】
〜その他〜
なお、以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、可変オーバーロードリリーフバルブを小リリーフバルブ６７で構成し、小リリーフバルブ６７によって信号通路８５及び受圧室８６の圧力を上昇させることで、スプール弁体６６を動作させ、ポペット弁体６５及びオーバーロードリリーフバルブ３３ｂを開弁させするものとしたが、小リリーフバルブ６７に代えオーバーロードリリーフバルブ３３ｂと同等の流量を排出可能なオーバーロードリリーフバルブを配置し、このオーバーロードリリーフバルブを開弁することで作動油の全量を直接タンクに排出するようにしてもよい。
【００８３】
また、上記の実施の形態では、配管破断制御弁をブーム用油圧シリンダに設けた場合について説明したが、アーム用油圧シリンダ及び／又はバケット用油圧シリンダに配管破断制御弁が設けられる場合は、それらの配管破断制御弁に本発明を適用してもよい。
【００８４】
さらに、上記実施の形態では、作業機械として油圧ショベルを例にとって説明したが、非操作時に油圧シリンダの負荷圧を保持する作業を行う作業機械であれば、油圧ショベル以外のもの（例えばクレーン、ホイールショベル、ホイールローダ等）に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における配管破断制御弁を備えた油圧システムの全体構成図である。
【図２】図１に示す油圧システムにおける配管破断制御弁の詳細を、周囲の油圧回路を簡略化して示す図である。
【図３】ポペット弁体の移動量（ストローク）に対するポペット弁体の開口面積及びフィードバックスリットの開口面積の関係を示す図である。
【図４】配管破断制御弁の操作パイロット圧力に対するパイロット可変絞り部の通過流量（パイロット流量）の特性、ポペット弁体の通過流量（メインの流量）の特性、サブ可変絞り部の通過流量（サブ流量）の特性、それらを合計した通過流量の特性の関係を示す図である。
【図５】コントローラの処理機能を示すフローチャートである。
【図６】小リリーフバルブの通過流量と制御圧力の関係を示す図である。
【図７】図１に示した油圧システムを搭載した油圧ショベルの外観を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における配管破断制御弁の詳細を、図２と同様、周囲の油圧回路を簡略化して示す図である。
【図９】第２の実施の形態におけるコントローラの処理機能を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８６】
１  エンジン
２，３  油圧ポンプ
４  メインリリーフバルブ
５  油圧アクチュエータ（ブームシリンダ）
５ａ  ボトム側シリンダ室（第１シリンダ室）
５ｂ  ロッド側シリンダ室（第２シリンダ室）
６〜８  油圧アクチュエータ
１１〜１４  コントロールバルブ
１５  パイロットポンプ
１６〜１９  操作レバー装置
３１，３２  アクチュエータライン
３３ａ，３３ｂ  オーバーロードリリーフバルブ
４０  配管破断制御弁
４１  操作検出装置
４２  コントローラ
４３  電磁弁
４４  制御ライン
４５ａ〜４５ｃ，４６ａ〜４６ｃ，４７  シャトル弁
４８  圧力センサ
４９  パイロットライン
５０  圧力センサ
６１，６２  入出力ポート
３  ハウジング
６５  ポペット弁体（主弁）
６６  スプール弁体（パイロット弁）
６６ａ  パイロット可変絞り部
６６ｂ  サブ可変絞り部
６７  小リリーフバルブ
６７ａ  リリーフ設定圧調整部
６７ｂ  バネ
６８  シリンダ接続室
６９  配管接続室
７０  背圧室
７１  フィードバックスリット
７３  バネ
７５ａ，７５ｂ  パイロット通路
７５ｃ  サブ通路
７５ｅ  リリーフ通路
７５ｆ  ドレン通路
７６  バネ
７７  受圧室
８０  パイロットライン
８２  ドレンライン
８３  ドレン通路
８４  絞り
８５  信号通路
８６  受圧室
１００  下部走行体
１０１  上部旋回体
１０２  フロント作業機
１０３ａ，１０３ｂ  クローラ式走行装置
１０４ａ，１０４ｂ  走行モータ
１０６  エンジンルーム
１０７  キャビン（運転室）
１１１  ブーム
１１２  アーム
１１３  バケット
１３０  フック
１３１  吊り荷
【図１】
2010151191.tif 000003
【図２】
2010151191.tif 000004
【図３】
2010151191.tif 000005
【図４】
2010151191.tif 000006
【図５】
2010151191.tif 000007
【図６】
2010151191.tif 000008
【図７】
2010151191.tif 000009
【図８】
2010151191.tif 000010
【図９】
2010151191.tif 000011