(57)【要約】【課題】  メインの油圧ポンプから吐出される圧油を用いてリリーフ弁の設定圧を高，低の２段に切換え、装置全体の簡素化等を図ることができるようにする。【解決手段】  設定圧可変式のリリーフ弁２０Ａにパイロット圧を供給するパイロット圧供給装置２２を、メインの油圧ポンプ１２、ポンプ管路１５の分岐管路１５Ａと、分岐管路１５Ａとパイロット管路２４との間に設けられたソレノイド弁２３と、ソレノイド弁２３の励磁，消磁を制御するコントローラ２７等とにより構成する。ソレノイド弁２３を励磁したときには、油圧ポンプ１２から吐出される圧油の一部をパイロット圧として高い圧力にし、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を低圧設定とする。また、ソレノイド弁２３を消磁したときには、前記パイロット圧を低い圧力にし、リリーフ設定圧を高圧設定に切換える。【選択図】        図１
2008025159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械のブームを上，下に俯仰動するためチューブ内がピストンにより縮み側油室と伸び側油室との２室に画成されたブームシリンダと、該ブームシリンダと油圧源との間に設けられ該油圧源からブームシリンダの各油室に給排する圧油の方向を切換える方向制御弁とを備えてなるブームシリンダ制御装置において、
前記ブームシリンダの縮み側油室を前記方向制御弁に接続する油圧管路には、パイロット圧供給手段からのパイロット圧を受圧することにより、前記パイロット圧が高くなるとリリーフ設定圧を低圧設定とし前記パイロット圧が低くなると高圧設定とする設定圧可変式のリリーフ弁を設け、
前記パイロット圧供給手段は、前記建設機械の原動機により駆動されタンクと共に前記油圧源を構成するメインの油圧ポンプと、該油圧ポンプと前記リリーフ弁との間に設けられ励磁されたときには該油圧ポンプからの圧油を用いて前記パイロット圧を高くし、消磁されると前記パイロット圧を低い状態に保つソレノイド弁と、該ソレノイド弁の励磁，消磁を制御するコントローラとを有する構成としたことを特徴とするブームシリンダ制御装置。
【請求項２】
前記リリーフ弁のリリーフ設定圧を低圧に設定するための低圧セット信号を前記コントローラに出力するセット信号出力手段と、前記建設機械に設けられる作業装置の作動状態を検出する作動検出手段とを備え、前記コントローラは、該作動検出手段によって作業装置の作動を検出し、かつ前記セット信号出力手段から低圧セット信号が出力されているときに前記ソレノイド弁を励磁する構成としてなる請求項１に記載のブームシリンダ制御装置。
【請求項３】
前記パイロット圧供給手段は、前記油圧ポンプから吐出される圧油の圧力を予め決められた圧力まで減圧する減圧弁を有してなる請求項１または２に記載のブームシリンダ制御装置。
【請求項４】
前記設定圧可変式のリリーフ弁は、
タンクに連通するタンク側油通路と前記油圧管路の一部をなす負荷側油通路とを有し該各油通路の間に弁筒取付穴が設けられた弁ハウジングと、
軸方向の一側が該弁ハウジングの弁筒取付穴に取付けられ他側が該弁ハウジング外に突出した筒状体からなり、一側の内周には前記各油通路の間に位置して主弁座が設けられた弁筒と、
該弁筒の軸方向他側に着脱可能に取付けられ該弁筒を他側から液密状態で閉塞する蓋体と、
前記弁筒の一側に位置して該弁筒内に軸方向変位可能に設けられ前記主弁座に離着座することにより前記負荷側油通路とタンク側油通路との間を連通，遮断する主弁体と、
前記弁筒内に固定して設けられ該主弁体との間に圧力室を形成すると共に、内周側に副弁座が設けられた段付筒状のシート部材と、
前記負荷側油通路内の圧力を前記圧力室内に導くため前記主弁体に設けられた絞り通路と、
前記圧力室内に位置して前記シート部材と主弁体との間に配設され該主弁体を常に閉弁方向に向けて付勢した弁ばねと、
前記シート部材内に軸方向変位可能に設けられ前記副弁座に離着座することにより前記圧力室をタンク側油通路に対して連通，遮断する副弁体と、
前記弁筒内に位置して前記蓋体とシート部材との間に軸方向変位可能に設けられ軸方向の一側が前記シート部材との間にパイロット油室を画成する段付ピストンと、
前記副弁体を閉弁方向に付勢するため該段付ピストンと副弁体との間に配設され、その撓み量に応じて前記リリーフ設定圧を低圧設定または高圧設定するスプリングと、
前記蓋体と段付ピストンとの間に配設され該スプリングよりも大なるばね力をもって前記段付ピストンを前記パイロット油室に向け付勢することにより、前記スプリングの撓み量を大きくして前記リリーフ設定圧を高圧設定にする高圧設定用ばねと、
前記弁ハウジング、弁筒およびシート部材にわたって形成され、前記パイロット圧供給手段から供給されるパイロット圧を前記パイロット油室に導く圧力信号路とを備え、
前記パイロット油室は、該圧力信号路から導かれるパイロット圧により前記段付ピストンを高圧設定用ばねに抗して軸方向に変位させたときに、前記スプリングの撓み量を小さくして前記リリーフ設定圧を低圧設定にする構成としてなる請求項１，２または３に記載のブームシリンダ制御装置。
【請求項５】
前記段付ピストンは、軸方向の一側が前記シート部材内に摺動可能に挿嵌され他側が前記蓋体内に向けて軸方向に延びると共に該蓋体との間に前記高圧設定用ばねが縮装状態で配設された段付筒状のピストン部材と、軸方向の一側が該ピストン部材およびシート部材内に摺動可能に挿嵌され前記副弁体との間で前記スプリングを縮装状態に保持すると共に該ピストン部材の他側で前記スプリングのリリーフ設定圧を可変に調整する可動ばね受部材とにより構成してなる請求項４に記載のブームシリンダ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械において作業装置のブームを作動制御するのに好適に用いられるブームシリンダ制御装置に関し、特に、ブームシリンダを縮小方向に駆動するときのリリーフ設定圧を可変に制御するようにしたブームシリンダ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械に用いる作業装置は、ブームシリンダにより上，下に俯仰動されるブームと、該ブームの先端側でアームシリンダにより俯仰動されるアームと、該アームの先端側でバケットシリンダにより回動され土砂等の掘削作業を行うバケットとにより構成されるものである。
【０００３】
そして、前記ブームを俯仰動するためのブームシリンダは、チューブ内がピストンにより縮み側油室と伸び側油室との２室に画成され、前記ブームシリンダと油圧源との間には、該油圧源からブームシリンダの各油室に給排する圧油の方向を切換える方向制御弁が設けられている。
【０００４】
また、ブームシリンダの縮み側油室を方向制御弁に接続する油圧管路の途中には、前記縮み側油室および油圧管路等に過剰な圧力（負荷圧）が作用するのを抑えるためにリリーフ弁を設け、過剰圧の発生時には、リリーフ弁を開弁させることにより過剰圧をタンク側に逃がす構成としたブームシリンダ制御装置は知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
この場合、リリーフ弁の設定圧を高い圧力に設定すると、前記作業装置による掘削力を大きくすることができる。しかし、掘削作業の途中で、バケットの先端が岩盤等に食い込んでしまうと、これを修復するために余分な手間がかかり、掘削作業を円滑に進める上での障害になってしまう。
【０００６】
一方、これとは逆にリリーフ設定圧を予め低く設定すると、掘削力が弱くなるために、バケットの先端が岩盤等に食い込んでしまうことはなくなる。しかし、この場合には、バケットによる掘削力が低下するばかりでなく、例えば油圧ショベルの保守、点検時等に作業装置を用いて車両（油圧ショベル）をジャッキアップしたいとき等に、リリーフ弁が早期に開弁して車両のジャッキアップ作業ができなくなる。
【０００７】
そこで、特許文献１による従来技術では、電磁弁等を用いてリリーフ弁の設定圧を高，低の２段に切換え、高圧設定とするときには、メインの油圧ポンプとは別の油圧ポンプからの圧油を高圧設定用のパイロット圧として用いる構成としている。
【０００８】
また、特許文献２による従来技術でも、電磁弁等を用いてリリーフ弁の設定圧を高，低の２段に切換える構成としている。しかし、この場合には、メインの油圧ポンプとは別の補助ポンプからの圧油を低圧設定用のパイロット圧として用い、高圧設定とするときには前記補助ポンプからの圧油をタンク側に逃がし、リリーフ弁に追加して設けた高圧設定用のばねによりリリーフ設定圧を高く設定する構成としている。
【０００９】
【特許文献１】実開平６−１４６５号公報
【特許文献２】特開平８−６８０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した特許文献１による従来技術では、メインの油圧ポンプと別の油圧ポンプとを原動機により駆動している間は、リリーフ弁の設定圧を高圧に設定するためのパイロット圧を油圧ポンプから供給することができる。しかし、原動機の運転を停止すると、油圧ポンプからパイロット圧を供給できなくなるので、リリーフ設定圧を高圧に設定できなくなる。
【００１１】
このため、例えば前述したジャッキアップ作業の途中で原動機の運転を停止すると、リリーフ弁の設定圧が高圧から低圧に変化してブームシリンダの縮み側油室内の圧力（高圧）によりリリーフ弁が開弁し、ブームシリンダは伸長方向に動いてジャッキアップ作業を継続できなくなるという問題がある。
【００１２】
一方、特許文献２による従来技術では、リリーフ弁に追加して設けた高圧設定用ばねの付勢力でリリーフ設定圧を高く設定する構成としているので、例えば原動機の運転を停止した状態でもリリーフ弁を高圧設定に保つことはできる。しかし、この場合には、メインの油圧ポンプとは別の補助ポンプを用い、この補助ポンプにより低圧設定用のパイロット圧を発生させる構成としている。
【００１３】
この結果、油圧ショベル等の作業車両には、リリーフ弁の設定圧を高，低の２段に切換えるために、メインの油圧ポンプとは別の補助ポンプを必ず搭載しておく必要が生じ、油圧ポンプの使用個数を減らして装置全体の簡略化、簡素化を図るという要求を満たすことができないという問題がある。
【００１４】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、メインの油圧ポンプから吐出する圧油を低圧設定用のパイロット圧として用いることにより、リリーフ弁の設定圧を高，低の２段に切換えることができ、装置全体の簡素化等を図ることができるようにしたブームシリンダ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するため、本発明は、建設機械のブームを上，下に俯仰動するためチューブ内がピストンにより縮み側油室と伸び側油室との２室に画成されたブームシリンダと、該ブームシリンダと油圧源との間に設けられ該油圧源からブームシリンダの各油室に給排する圧油の方向を切換える方向制御弁とを備えてなるブームシリンダ制御装置に適用される。
【００１６】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記ブームシリンダの縮み側油室を前記方向制御弁に接続する油圧管路には、パイロット圧供給手段からのパイロット圧を受圧することにより、前記パイロット圧が高くなるとリリーフ設定圧を低圧設定とし前記パイロット圧が低くなると高圧設定とする設定圧可変式のリリーフ弁を設け、前記パイロット圧供給手段は、前記建設機械の原動機により駆動されタンクと共に前記油圧源を構成するメインの油圧ポンプと、該油圧ポンプと前記リリーフ弁との間に設けられ励磁されたときには該油圧ポンプからの圧油を用いて前記パイロット圧を高くし、消磁されると前記パイロット圧を低い状態に保つソレノイド弁と、該ソレノイド弁の励磁，消磁を制御するコントローラとを有する構成としたことにある。
【００１７】
また、請求項２の発明は、前記リリーフ弁のリリーフ設定圧を低圧に設定するための低圧セット信号を前記コントローラに出力するセット信号出力手段と、前記建設機械に設けられる作業装置の作動状態を検出する作動検出手段とを備え、前記コントローラは、該作動検出手段によって作業装置の作動を検出し、かつ前記セット信号出力手段から低圧セット信号が出力されているときに前記ソレノイド弁を励磁する構成としている。
【００１８】
一方、請求項３の発明によると、前記パイロット圧供給手段は、前記油圧ポンプから吐出される圧油の圧力を予め決められた圧力まで減圧する減圧弁を有してなる構成としている。
【００１９】
また、請求項４の発明によると、前記設定圧可変式のリリーフ弁は、タンクに連通するタンク側油通路と前記油圧管路の一部をなす負荷側油通路とを有し該各油通路の間に弁筒取付穴が設けられた弁ハウジングと、軸方向の一側が該弁ハウジングの弁筒取付穴に取付けられ他側が該弁ハウジング外に突出した筒状体からなり、一側の内周には前記各油通路の間に位置して主弁座が設けられた弁筒と、該弁筒の軸方向他側に着脱可能に取付けられ該弁筒を他側から液密状態で閉塞する蓋体と、前記弁筒の一側に位置して該弁筒内に軸方向変位可能に設けられ前記主弁座に離着座することにより前記負荷側油通路とタンク側油通路との間を連通，遮断する主弁体と、前記弁筒内に固定して設けられ該主弁体との間に圧力室を形成すると共に、内周側に副弁座が設けられた段付筒状のシート部材と、前記負荷側油通路内の圧力を前記圧力室内に導くため前記主弁体に設けられた絞り通路と、前記圧力室内に位置して前記シート部材と主弁体との間に配設され該主弁体を常に閉弁方向に向けて付勢した弁ばねと、前記シート部材内に軸方向変位可能に設けられ前記副弁座に離着座することにより前記圧力室をタンク側油通路に対して連通，遮断する副弁体と、前記弁筒内に位置して前記蓋体とシート部材との間に軸方向変位可能に設けられ軸方向の一側が前記シート部材との間にパイロット油室を画成する段付ピストンと、前記副弁体を閉弁方向に付勢するため該段付ピストンと副弁体との間に配設され、その撓み量に応じて前記リリーフ設定圧を低圧設定または高圧設定するスプリングと、前記蓋体と段付ピストンとの間に配設され該スプリングよりも大なるばね力をもって前記段付ピストンを前記パイロット油室に向け付勢することにより、前記スプリングの撓み量を大きくして前記リリーフ設定圧を高圧設定にする高圧設定用ばねと、前記弁ハウジング、弁筒およびシート部材にわたって形成され、前記パイロット圧供給手段から供給されるパイロット圧を前記パイロット油室に導く圧力信号路とを備え、前記パイロット油室は、該圧力信号路から導かれるパイロット圧により前記段付ピストンを高圧設定用ばねに抗して軸方向に変位させたときに、前記スプリングの撓み量を小さくして前記リリーフ設定圧を低圧設定にする構成としている。
【００２０】
さらに、請求項５の発明によると、前記段付ピストンは、軸方向の一側が前記シート部材内に摺動可能に挿嵌され他側が前記蓋体内に向けて軸方向に延びると共に該蓋体との間に前記高圧設定用ばねが縮装状態で配設された段付筒状のピストン部材と、軸方向の一側が該ピストン部材およびシート部材内に摺動可能に挿嵌され前記副弁体との間で前記スプリングを縮装状態に保持すると共に該ピストン部材の他側で前記スプリングのリリーフ設定圧を可変に調整する可動ばね受部材とにより構成している。
【発明の効果】
【００２１】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、設定圧可変式のリリーフ弁にパイロット圧を供給するパイロット圧供給手段を、メインの油圧ポンプと、該油圧ポンプと前記リリーフ弁との間に設けられたソレノイド弁と、該ソレノイド弁の励磁，消磁を制御するコントローラとにより構成しているので、該コントローラでソレノイド弁を励磁したときには、メインの油圧ポンプから吐出される圧油の一部をパイロット圧として用いることにより、パイロット圧を高い圧力に保つことができ、前記リリーフ弁のリリーフ設定圧を低圧設定とすることができる。これにより、ブームシリンダの縮み側油室を相対的に低い圧力として作業装置の掘削力等を小さくすることができ、例えばバケットの先端が岩盤に食い込んでしまう等の不具合をなくすことができる。
【００２２】
また、コントローラによりソレノイド弁を消磁したときには、前記パイロット圧を低い圧力に保つことによって、前記リリーフ弁のリリーフ設定圧を高圧設定とすることができ、ブームシリンダの縮み側油室を高圧として作業装置の掘削力等を大きくすることができる。そして、リリーフ設定圧を高圧設定にしたときには、ブームシリンダを縮小方向に駆動することにより油圧ショベル等の作業車両を作業装置を用いてジャッキアップすることができると共に、例えば原動機の運転を停止したときにもブームシリンダを縮小状態に保つことができ、これにより車両をジャッキアップしたままの状態に保持することができる。
【００２３】
従って、従来技術のように、メインの油圧ポンプとは別の補助ポンプ等を用いることなく、リリーフ弁の設定圧を高，低の２段に切換えることができ、装置全体の簡素化等を図ることができる。また、原動機の運転を停止したときには、ソレノイド弁を消磁した状態に保つことができ、リリーフ弁に供給するパイロット圧を低い圧力としてリリーフ設定圧を高圧設定に保つことができる。
【００２４】
また、請求項２に記載の発明は、低圧セット信号をコントローラに出力するセット信号出力手段と、前記建設機械に設けられる作業装置の作動状態を検出する作動検出手段とを備えているので、該作動検出手段によって作業装置の作動を検出し、かつ前記セット信号出力手段から低圧セット信号が出力されているときにのみ、コントローラからの制御信号によりソレノイド弁を励磁することができ、パイロット圧を高い圧力としてリリーフ設定圧を低圧に設定することができる。また、低圧セット信号を出力しているときでも作業装置が作動するまでは、ソレノイド弁を消磁した状態に保ってパイロット圧を低い圧力とすることができ、リリーフ設定圧を高圧設定に保持することができる。
【００２５】
一方、請求項３に記載の発明は、油圧ポンプから吐出される圧油の圧力を減圧弁により予め決められた圧力まで減圧するため、メインの油圧ポンプから吐出された圧油の圧力を所定の圧力まで減圧した状態で、これをパイロット圧として用いることができ、パイロット圧を所要（必要最小限）な圧力まで減圧弁を用いて低減することができる。
【００２６】
また、請求項４に記載の発明では、設定圧可変式のリリーフ弁を、弁ハウジング、弁筒、蓋体、主弁体、シート部材、絞り通路、弁ばね、副弁体、段付ピストン、スプリング、高圧設定用ばね、圧力信号路等により構成しているので、主弁体とシート部材との間の圧力室内に絞り通路を介して導いた負荷側油通路内の圧力が、前記スプリングによるリリーフ設定圧まで上昇すると、前記副弁体がスプリングに抗して開弁し、前記圧力室内の圧力をタンク側に逃がす。これにより、前記負荷側油通路と圧力室との間には絞り通路による圧力差（差圧）が発生し、この差圧によって前記主弁体が弁ばねに抗して開弁したときに前記負荷側油通路からタンク側油通路に向けて圧油が流出し、負荷側油通路内の過剰圧をタンク側にリリーフすることができる。
【００２７】
そして、前記スプリングによるリリーフ設定圧を高圧設定から低圧設定に切換えるときには、例えばメインの油圧ポンプから吐出された圧油の圧力（パイロット圧）を、弁ハウジング、弁筒およびシート部材にわたって形成された圧力信号路を通じてパイロット油室に導くことにより、このときのパイロット圧で段付ピストンを高圧設定用ばねに抗して軸方向に押動でき、前記スプリングの撓み量（ばね荷重）を小さくして前記リリーフ設定圧を低圧設定とすることができる。また、前記圧力信号路を介したパイロット圧を低い圧力としたときには、前記高圧設定用ばねの大なるばね力で段付ピストンを前記パイロット油室に向けて付勢することにより、前記スプリングの撓み量（ばね荷重）を大きくすることができ、前記リリーフ設定圧を高圧設定に戻すことができる。
【００２８】
また、この場合の弁筒は、軸方向の一側が弁ハウジングの弁筒取付穴に取付けられ、弁ハウジング外に突出する他側を蓋体により液密状態で閉塞する構成としているので、弁筒の他側におけるシール性を簡単な構造で高めることができる。しかも、前記パイロット油室にパイロット圧を導く圧力信号路は、前記弁ハウジング、弁筒およびシート部材にわたって形成しているので、例えば蓋体側に圧力信号路等を設ける必要がなくなり、これによっても弁筒の他側を蓋体により簡単な構造で油液密にシールすることができる。
【００２９】
さらに、請求項５に記載の発明は、段付ピストンを、段付筒状のピストン部材と、軸方向の一側が該ピストン部材およびシート部材内に摺動可能に挿嵌される可動ばね受部材とにより構成しているので、リリーフ弁の組立時または保守、点検時等にスプリングのリリーフ設定圧を可変に調整するときには、例えば弁筒の他側から蓋体を取外した状態で可動ばね受部材をピストン部材内で軸方向に相対変位させることにより、可動ばね受部材と副弁体との間でスプリングの撓み量を微調整するように変えることができる。そして、このような調整作業の終了後には、蓋体を弁筒の他側に取付けるだけで、弁筒の他側を油液密にシールすることができ、例えば圧力信号路にパイロット配管等を接続する作業と前記スプリングの調整作業とを完全に切り離したかたちで別々に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態によるブームシリンダ制御装置を、建設機械としての油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図１ないし図６にわたる添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
ここで、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられた後述の作業装置４とにより構成されている。
【００３２】
４は上部旋回体３の前部に設けられた作業装置で、該作業装置４は、基端側が上部旋回体３に取付けられたブーム５と、該ブーム５の先端側に取付けられたアーム６と、該アーム６の先端側に取付けられたバケット７と、アーム６とバケット７との間に設けられたバケットリンク８と、上部旋回体３とブーム５との間に設けられブーム５を俯仰動させるブームシリンダ９と、ブーム５とアーム６との間に設けられアーム６を俯仰動させるアームシリンダ１０と、アーム６とバケットリンク８との間に設けられバケット７を回動させるバケットシリンダ１１等とにより構成されている。
【００３３】
この場合、ブームシリンダ９は、円筒状のチューブ９Ａと、該チューブ９Ａ内に摺動可能に挿嵌されたピストン９Ｂと、一端側がピストン９Ｂに固着され他端側がチューブ９Ａ外ヘと突出したロッド９Ｃ等とにより構成されている。また、チューブ９Ａ内はピストン９Ｂにより、ロッド側に位置する縮み側油室Ａとボトム側に位置する伸び側油室Ｂとの２室に画成されている。
【００３４】
１２は油圧ショベル１に搭載されたメインの油圧ポンプで、該油圧ポンプ１２は、タンク１３と共に油圧源を構成し、例えばディーゼルエンジン等の原動機１４により回転駆動されるものである。そして、油圧ポンプ１２は、タンク１３内の作動油を吸込んでポンプ管路１５内に圧油を吐出し、この圧油は後述の方向制御弁１８、主管路１７Ａ，１７Ｂ等を介して例えばブームシリンダ９の油室Ａまたは油室Ｂに供給される。また、タンク１３には、例えばブームシリンダ９からの戻り油を還流させるためのタンク管路１６が方向制御弁１８との間に接続されている。
【００３５】
ここで、ポンプ管路１５の途中には分岐管路１５Ａが設けられ、該分岐管路１５Ａは、後述のソレノイド弁２３に油圧ポンプ１２の吐出側を接続するものである。なお、ポンプ管路１５とタンク管路１６は、他の配管、他の方向制御弁（いずれも図示せず）等を介してアームシリンダ１０、バケットシリンダ１１等にも接続されるものである。
【００３６】
１７Ａ，１７Ｂはブームシリンダ９の油室Ａ，Ｂを油圧ポンプ１２，タンク１３に接続するための主管路で、該主管路１７Ａ，１７Ｂのうち一方の主管路１７Ａは、ブームシリンダ９の油室Ａを後述の方向制御弁１８に接続する油圧管路を構成し、他方の主管路１７Ｂは、ブームシリンダ９の油室Ｂを方向制御弁１８に接続する他の油圧管路を構成している。
【００３７】
１８はポンプ管路１５，タンク管路１６と主管路１７Ａ，１７Ｂとの間に設けられたブームシリンダ９用の方向制御弁で、該方向制御弁１８は、左，右の油圧パイロット部１８Ａ，１８Ｂを有し、常時は中立位置（イ）に保持される。そして、方向制御弁１８は、左，右の油圧パイロット部１８Ａ，１８Ｂに対して、例えば油圧パイロット式の操作弁（図示せず）からパイロット圧が供給されることにより、中立位置（イ）から切換位置（ロ），（ハ）に切換えられ、油圧ポンプ１２からブームシリンダ９の油室Ａ，Ｂに給排される圧油の方向を切換え制御するものである。
【００３８】
１９は油圧ポンプ１２の最高吐出圧を決めるメインの高圧リリーフ弁で、この高圧リリーフ弁１９は、ポンプ管路１５内の圧力が予め決められた設定圧（最高吐出圧）に達すると開弁し、これ以上の過剰圧をタンク１３側に逃がしてリリーフするものである。
【００３９】
２０Ａ，２０Ｂはブームシリンダ９と方向制御弁１８との間に位置して主管路１７Ａ，１７Ｂの途中に設けられた一対のリリーフ弁で、該リリーフ弁２０Ａ，２０Ｂは、所謂オーバロードリリーフ弁を構成し、主管路１７Ａ，１７Ｂ（ブームシリンダ９の油室Ａ，Ｂ）内に過剰圧が発生するのを抑えるものである。
【００４０】
ここで、リリーフ弁２０Ａ，２０Ｂのうち一方のリリーフ弁２０Ａは、図３〜図５に示す如く後述の弁筒３１内にスプリング５１、段付ピストン４５、高圧設定用ばね５２およびパイロット油室５３等を設けることにより、リリーフ設定圧が低圧設定と高圧設定との２段階に切換わる設定圧可変式のリリーフ弁として構成されている。
【００４１】
また、他方のリリーフ弁２０Ｂは、図１に示す如く圧力設定ばね２１によりリリーフ設定圧が予め決められ、例えば主管路１７Ｂ（ブームシリンダ９の油室Ｂ）内の圧力がリリーフ設定圧を越える過剰圧になると、この過剰圧をタンク１３側にリリーフすべくリリーフ弁２０Ｂは圧力設定ばね２１に抗して開弁するものである。
【００４２】
２２は設定圧可変式のリリーフ弁２１Ａにパイロット圧を供給するパイロット圧供給手段としてのパイロット圧供給装置で、該パイロット圧供給装置２２は、メインの油圧ポンプ１２と、油圧ポンプ１２のポンプ管路１５（分岐管路１５Ａ）と後述のパイロット管路２４との間に設けられた後述のソレノイド弁２３と、ソレノイド弁２３の励磁，消磁を制御する後述のコントローラ２７等とにより構成されている。
【００４３】
２３はリリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を低圧設定と高圧設定との２段階に切換えるためのソレノイド弁で、該ソレノイド弁２３は、ポンプ管路１５の分岐管路１５Ａと後述のパイロット管路２４との間に配置され、パイロット管路２４をタンク１３と分岐管路１５Ａとのいずれかに一方に選択的に接続するものである。
【００４４】
即ち、ソレノイド弁２３は、後述のコントローラ２７により励磁，消磁され、消磁位置（ａ）では、ばね２３Ａにより図１に示す位置に保持される。そして、ソレノイド弁２３は、消磁位置（ａ）にある間はパイロット管路２４をタンク１３に連通させることにより、パイロット圧をタンク圧のレベルまで低下させる。そして、ソレノイド弁２３は、コントローラ２７により消磁位置（ａ）から励磁位置（ｂ）に切換えられたときに、パイロット管路２４を分岐管路１５Ａに連通させることにより、パイロット圧を高い圧力に設定する。
【００４５】
２４はソレノイド弁２３の出力側に接続して設けられたパイロット管路で、該パイロット管路２４は、リリーフ弁２０Ａの後述する圧力信号路５４（図２、図３参照）に接続され、ソレノイド弁２３により高，低のいずれかに切換えられたパイロット圧を、後述のパイロット油室５３に圧力信号路５４を介して供給するものである。
【００４６】
２５はセット信号出力手段としての切換スイッチで、該切換スイッチ２５は、例えば油圧ショベル１のオペレータが手動操作することにより開，閉成される。そして、切換スイッチ２５を閉成したときには、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を低圧に設定するための低圧セット信号が出力される。また、切換スイッチ２５を開成したときには、低圧セット信号の出力が停止されるものである。
【００４７】
２６は作動検出手段としての作業検出器を示し、該作業検出器２６は、作業装置４の作動を検出するもので、例えばブームシリンダ９用の方向制御弁１８が中立位置（イ）から切換位置（ロ），（ハ）のいずれかに切換えられた否かを検出する。この場合、作業検出器２６は、例えば方向制御弁１８の油圧パイロット部１８Ａ，１８Ｂに供給されるパイロット圧を検出し、これによって方向制御弁１８が切換操作されたか否かを監視する構成としてもよい。
【００４８】
２７はマイクロコンピュータ等の制御ユニットにより構成されるコントローラで、該コントローラ２７は、その入力側が切換スイッチ２５および作業検出器２６等に接続され、出力側はソレノイド弁２３等に接続されている。そして、コントローラ２７は、下記の表１に示すように、切換スイッチ２５から低圧セット信号が出力され、かつ作業検出器２６により作業装置４の作動を検出しているときにのみソレノイド弁２３を励磁し、これ以外のときにはソレノイド弁２３を消磁し続けるものである。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
そして、コントローラ２７によりソレノイド弁２３を消磁位置（ａ）から励磁位置（ｂ）に切換えたときには、パイロット圧が高くなって後述するスプリング５１の撓み量（ばね荷重）を段付ピストン４５により小さくでき、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧は低圧設定となる。また、ソレノイド弁２３を消磁位置（ａ）に戻したときには、パイロット圧が小さくなってスプリング５１の撓み量を大きくでき、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧は高圧設定となる。
【００５１】
次に、設定圧可変式のリリーフ弁２０Ａについて、図２ないし図５を参照して具体的な構造を説明する。
【００５２】
３０はリリーフ弁２０Ａの取付ベースとなる弁ハウジングで、該弁ハウジング３０は、例えば方向制御弁１８と共通の弁ブロック等により構成されるものである。そして、弁ハウジング３０には、前記主管路１７Ａ（油圧管路）の一部をなす負荷側油通路３０Ａと、タンク１３に連通するタンク側油通路３０Ｂと、該各油通路３０Ａ，３０Ｂの間に位置し後述の弁筒３１が螺着して取付けられる弁筒取付穴３０Ｃ等とが設けられている。
【００５３】
３１は弁ハウジング３０に固定して設けられた弁筒で、該弁筒３１は、図２、図３に示すように段付筒状体として形成され、軸方向の一側が弁ハウジング３０の弁筒取付穴３０Ｃ内に螺着して取付けられる固定筒部３１Ａとなっている。そして、弁筒３１の固定筒部３１Ａは、弁ハウジング３０の負荷側油通路３０Ａ内に液密状態で嵌合され、後述の主弁体３８と共に負荷側油通路３０Ａをタンク側油通路３０Ｂに対して遮断した状態に保つものである。
【００５４】
また、弁筒３１は、軸方向の他側が弁ハウジング３０の外部に突出する大径筒部３１Ｂとなり、該大径筒部３１Ｂと固定筒部３１Ａとの間には、弁ハウジング３０の端面に液密状態で当接される環状段部３１Ｃが形成されている。そして、環状段部３１Ｃは、弁ハウジング３０の端面との間で後述の環状油穴５６をＯリング等を介して油液密に封止するものである。
【００５５】
また、弁筒３１の固定筒部３１Ａには、図２に示すように複数の径方向穴３１Ｄが穿設され、これらの径方向穴３１Ｄは、後述する主弁体３８の開弁時に油通路３０Ａ，３０Ｂ間を連通させるものである。さらに、弁筒３１の内周側は、固定筒部３１Ａから大径筒部３１Ｂ側に向けて複数段（例えば、４〜６段階）で拡径され、大径筒部３１Ｂの突出端側（他側）が最大の開口となっている。
【００５６】
３２は弁筒３１の内周側に設けられた主弁座で、この主弁座３２は、負荷側油通路３０Ａとタンク側油通路３０Ｂとの間に位置して固定筒部３１Ａの内周側に環状の弁座として形成されている。そして、主弁座３２には、後述の主弁体３８が離着座し、これにより油通路３０Ａ，３０Ｂ間が図４に示す如く連通，遮断されるものである。
【００５７】
３３，３３，…は弁筒３１の固定筒部３１Ａに形成された通液孔で、該各通液孔３３は、固定筒部３１Ａのうち主弁座３２よりも軸方向他側となる位置に斜めに穿設された油孔からなり、後述する主弁体３８の開弁時には、径方向穴３１Ｄ（図２参照）と共に固定筒部３１Ａの内，外で油通路３０Ａ，３０Ｂ間を連通させるものである。また、各通液孔３３は、例えば後述のシート部材４０（ばね室４８）内をタンク側油通路３０Ｂに連通させる機能も有している。
【００５８】
３４は弁筒３１の外側端部となる大径筒部３１Ｂに着脱可能に設けられた蓋体で、該蓋体３４は、後述のばね受筒３５とキャップ３７等により構成され、弁筒３１を大径筒部３１Ｂの突出端側から液密状態で閉塞する。この場合、蓋体３４（ばね受筒３５、キャップ３７）は、弁筒３１内に後述の主弁体３８、シート部材４０、ピストン筒４６および高圧設定用ばね５２等を装入した状態で、大径筒部３１Ｂの突出端側内周に螺着されるものである。
【００５９】
３５は大径筒部３１Ｂの突出端側内周に螺着して取付けられるばね受筒で、該ばね受筒３５は、図３〜図５に示すように段付筒状体として形成され、その内周側には環状のばね受部３５Ａが設けられている。また、ばね受筒３５の外周側には、弁筒３１の大径筒部３１Ｂから突出した部位にロックナット３６が螺着されている。そして、このロックナット３６は、大径筒部３１Ｂの端面に当接することによりばね受筒３５を弁筒３１の大径筒部３１Ｂに対して弛止め状態で固定するものである。
【００６０】
３７はばね受筒３５の突出端側内周に螺着されたキャップで、該キャップ３７は、図３〜図５に示すように有蓋筒状の蓋体として形成され、ばね受筒３５の突出端側をＯリング等を介して液密に閉塞するものである。そして、キャップ３７は、後述するスプリング５１の撓み量（ばね力）を調節するとき等にばね受筒３５の突出端側から脱着（取外）されるものである。
【００６１】
３８は弁筒３１内の主弁座３２に離着座する主弁体で、該主弁体３８は、図３に示す如く一側がポペット部３８Ａとなり、他側が筒部３８Ｂとなったポペット弁体として形成されている。そして、主弁体３８は、後述のシート部材４０を介して弁筒３１内に軸方向変位可能に設けられ、ポペット部３８Ａが主弁座３２に離着座することによって負荷側油通路３０Ａとタンク側油通路３０Ｂとの間を連通，遮断するものである。
【００６２】
ここで、主弁体３８の筒部３８Ｂは、ポペット部３８Ａよりも大径に形成されている。そして、主弁体３８は、弁筒３１の固定筒部３１Ａ内に収容され、閉弁状態における受圧面積は、ポペット部３８Ａよりも筒部３８Ｂ側の方が大きくなるように形成されている。これにより、主弁体３８は、メイクアップ機能を有するチェック弁としても作動し、例えば負荷側油通路３０Ａが負圧傾向となるときには開弁してタンク側油通路３０Ｂ内の油液が通液孔３３を介して負荷側油通路３０Ａに向け流通するのを許すものである。
【００６３】
３９は主弁体３８内に摺動可能に挿嵌して設けられたノズル筒を示し、該ノズル筒３９は、一側が主弁体３８のポペット部３８Ａから軸方向に突出し、他側はばね受部３９Ａとなって後述の圧力室４１内に抜止め状態で配置されている。そして、ノズル筒３９は、負荷側油通路３０Ａと圧力室４１との間に圧力差が発生すると、後述の弁ばね４３に抗して主弁体３８内を軸方向に摺動変位するものである。
【００６４】
また、ノズル筒３９の内周側は、主弁体３８に設けた絞り通路３９Ｂとなり、該絞り通路３９Ｂは、負荷側油通路３０Ａ内の圧力（圧油）を圧力室４１内に絞り作用を与えつつ導き、両者の間に圧力差（差圧）を発生させる。そして、このときの圧力差が後述のリリーフ設定圧に達したときに、主弁体３８は開弁し、負荷側油通路３０Ａ内の過剰圧をタンク側油通路３０Ｂに逃がすものである。
【００６５】
４０は弁筒３１内に固定して設けられたシート部材で、該シート部材４０は、図３〜図５に示すように段付筒状に形成され、その軸方向中間部は、外周側が弁筒３１の大径筒部３１Ｂ内に螺合して固定される中間筒部４０Ａとなっている。そして、中間筒部４０Ａの内径は、後述のピストン筒４６とほぼ等しい内径寸法に形成され、中間筒部４０Ａ内には、後述する可動ばね受部材４７の摺動筒部４７Ａがシール性をもって挿嵌されるものである。
【００６６】
また、シート部材４０の軸方向一側は、中間筒部４０Ａよりも小径に形成されたガイド筒部４０Ｂとなり、該ガイド筒部４０Ｂの外周側には、主弁体３８の筒部３８Ｂが摺動可能に挿嵌されるものである。そして、ガイド筒部４０Ｂの内周側には、後述の副弁体４４が離着座する副弁座４０Ｃが形成されている。
【００６７】
一方、シート部材４０の他側には、中間筒部４０Ａよりも内，外径が大きい嵌合筒部４０Ｄが形成され、該嵌合筒部４０Ｄは、弁筒３１の大径筒部３１Ｂ内にＯリング等を介して液密状態で嵌合されている。また、シート部材４０には、中間筒部４０Ａとガイド筒部４０Ｂとの間に位置して径方向の油穴４０Ｅが複数個設けられ、これらの油穴４０Ｅは、後述のばね室４８を弁筒３１と主弁体３８との間の径方向隙間等を介してタンク側油通路３０Ｂに連通させるものである。
【００６８】
さらに、シート部材４０には、中間筒部４０Ａと嵌合筒部４０Ｄとの間に位置して径方向に延びる複数の通路４０Ｆが穿設されている。そして、これらの通路４０Ｆは、後述する圧力信号路５４の一部を構成し、パイロット油室５３内に圧力信号としてのパイロット圧を導くものである。
【００６９】
４１は主弁体３８とシート部材４０との間に形成された圧力室で、該圧力室４１は、主弁体３８の筒部３８Ｂとシート部材４０のガイド筒部４０Ｂとの間に位置する筒状空間として形成されている。そして、圧力室４１内は、後述の副弁体４４が閉弁しているときに、負荷側油通路３０Ａ内の圧力が絞り通路３９Ｂを介して導かれることにより高圧となり、副弁体４４の開弁時には後述のばね室４８等を介してタンク側油通路３０Ｂに連通される。
【００７０】
４２，４３は主弁体３８を閉弁方向に向けて付勢する弁ばねで、該弁ばね４２，４３は、図３に示す如く圧力室４１内に配置された弱ばねからなり、このうち弁ばね４２は、シート部材４０のガイド筒部４０Ｂと主弁体３８との間に配設されている。また、弁ばね４３は、ノズル筒３９のばね受部３９Ａとシート部材４０のガイド筒部４０Ｂとの間に配設されている。
【００７１】
４４はシート部材４０のガイド筒部４０Ｂ内に変位可能に設けられた副弁体を示し、該副弁体４４は、主弁体３８よりも小型のポペット弁体として形成され、シート部材４０の副弁座４０Ｃに離着座することにより圧力室４１を後述のばね室４８（タンク側油通路３０Ｂ側）に対して連通，遮断するものである。
【００７２】
４５は弁筒３１内に位置して蓋体３４とシート部材４０との間に軸方向変位可能に設けられた段付ピストンで、該段付ピストン４５は、後述のピストン筒４６と可動ばね受部材４７等とにより構成され、その軸方向一側には、シート部材４０との間に後述のパイロット油室５３が画成されるものである。
【００７３】
４６は軸方向の一側がシート部材４０の嵌合筒部４０Ｄ内に摺動可能に挿嵌されたピストン部材としてのピストン筒で、該ピストン筒４６は、段付筒状体として形成され、その軸方向一側は、後述する可動ばね受部材４７が摺動可能に挿嵌される挿嵌穴部４６Ａとなっている。
【００７４】
また、ピストン筒４６の他側は、一側よりも小径な筒状ねじ部４６Ｂとなり、この筒状ねじ部４６Ｂ内には、後述の調整ねじ４９が螺合して取付けられる。そして、ピストン筒４６の筒状ねじ部４６Ｂは、蓋体３４のキャップ３７内に向けて軸方向に延び、その突出端側がキャップ３７により外側から覆われている。
【００７５】
一方、ピストン筒４６には、筒状ねじ部４６Ｂの一側（基端側）外周に環状の段部４６Ｃが設けられ、この段部４６Ｃは、図５に示す如くばね受筒３５のばね受部３５Ａに当接してピストン筒４６のストロークエンドを規制する。また、ピストン筒４６の外周側には、挿嵌穴部４６Ａの径方向外側に位置して環状の鍔部４６Ｄが設けられ、該鍔部４６Ｄは、ばね受筒３５のばね受部３５Ａとの間で後述の高圧設定用ばね５２を縮装状態（プリセット状態）に保持するものである。
【００７６】
４７はピストン筒４６内に摺動可能に挿嵌して設けられた可動ばね受部材で、該可動ばね受部材４７には、摺動筒部４７Ａが軸方向の一側に向けて突設され、該摺動筒部４７Ａは薄肉な円筒形状をなしている。そして、摺動筒部４７Ａの外周側は、ピストン筒４６の挿嵌穴部４６Ａとシート部材４０の中間筒部４０Ａ内とにシール性をもって摺動可能に挿嵌されている。
【００７７】
ここで、可動ばね受部材４７は、シート部材４０、副弁体４４との間にばね室４８を形成し、このばね室４８内には、後述のスプリング５１が縮装状態で配置されている。また、可動ばね受部材４７の他側は、ピストン筒４６の筒状ねじ部４６Ｂ内に向けて延び、後述する調整ねじ４９の端面に当接（押圧）されるものである。
【００７８】
４９はピストン筒４６の筒状ねじ部４６Ｂ内に螺合して設けられた調整ねじを示し、該調整ねじ４９は、その全長にわたって雄ねじが形成された小径のボルト等を用いて構成されている。また、調整ねじ４９の軸方向他側（突出端側）端面には、レンチ等の工具が係合する係合凹部４９Ａが形成されている。そして、調整ねじ４９は、前記工具を用いて筒状ねじ部４６Ｂに対する螺合位置を調節することにより、可動ばね受部材４７を介してスプリング５１の撓み量（ばね荷重）を可変に微調整するものである。
【００７９】
５０は調整ねじ４９を弛止め状態に保持するロックナットで、該ロックナット５０は、ピストン筒４６の筒状ねじ部４６Ｂから軸方向に突出する調整ねじ４９の突出端側に螺着される。そして、ロックナット５０は、この状態で筒状ねじ部４６Ｂの端面に当接することにより調整ねじ４９の弛止めを行うものである。
【００８０】
５１はリリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を決めるスプリングで、該スプリング５１は、ばね室４８内に位置して副弁体４４と可動ばね受部材４７との間に縮装状態（プリセット状態）で配設されている。そして、スプリング５１は、副弁体４４を常に閉弁方向に向けて付勢し、例えば圧力室４１内の圧力がリリーフ設定圧を越えるときには、副弁体４４が開弁（副弁座４０Ｃから離座）するのを許すものである。
【００８１】
また、スプリング５１は、その撓み量（ばね荷重）が図３、図５に示すように可変に調整され、その撓み量に応じて前記リリーフ設定圧を低圧設定、高圧設定するものである。即ち、スプリング５１は、図３に示す如く撓み量（ばね荷重）を大きくしたときにリリーフ設定圧を高圧設定とし、図５に示すように撓み量を小さくしたときには低圧設定に切換わるものである。
【００８２】
５２は蓋体３４のばね受筒３５とピストン筒４６との間に設けられた高圧設定用ばねで、該高圧設定用ばね５２は、図３に示すようにばね受筒３５のばね受部３５Ａとピストン筒４６の鍔部４６Ｄとの間に縮装（プリセット）状態で配設されている。そして、高圧設定用ばね５２は、スプリング５１よりも大なるばね力をもって段付ピストン４５のピストン筒４６、可動ばね受部材４７を軸方向の一側（後述のパイロット油室５３）に向けて付勢する。
【００８３】
これにより、高圧設定用ばね５２は、図３に示す如くスプリング５１の撓み量を大きくし、前記リリーフ設定圧を高圧設定に保つものである。一方、高圧設定用ばね５２は、図５に示すようにパイロット油室５３内のパイロット圧でピストン筒４６が蓋体３４側に変位するのを許し、このときにピストン筒４６は、段部４６Ｃがばね受筒３５のばね受部３５Ａに当接する位置まで高圧設定用ばね５２に抗して軸方向に変位するものである。
【００８４】
５３はシート部材４０と段付ピストン４５との間に形成された環状のパイロット油室で、該パイロット油室５３は、例えば図５に示すようにシート部材４０の中間筒部４０Ａ、嵌合筒部４０Ｄとピストン筒４６の一側端部、可動ばね受部材４７の摺動筒部４７Ａとで囲まれた環状空間として形成されている。そして、パイロット油室５３内には、シート部材４０の通路４０Ｆ等を介してパイロット圧が導かれる。
【００８５】
５４はパイロット油室５３にパイロット圧（圧力信号）を導く圧力信号路で、該圧力信号路５４は、図２に示すように弁ハウジング３０に形成された接続口５５と、弁筒取付穴３０Ｃの周囲に位置して弁ハウジング３０の端面に開口した環状油穴５６と、該環状油穴５６と接続口５５との間を連通するように弁ハウジング３０内に穿設された通油路５７と、図３に示すように弁筒３１内に穿設され前記環状油穴５６内をシート部材４０の通路４０Ｆに連通させる直線状の油路５８等とから構成されている。
【００８６】
ここで、圧力信号路５４の接続口５５には、図１に示すパイロット管路２４が接続され、ソレノイド弁２３を介したパイロット圧が通油路５７側へと供給される。また、弁ハウジング３０の環状油穴５６は、図３に示すように弁筒３１の環状段部３１Ｃと弁ハウジング３０の端面との間でＯリング等を介して液密に封止されている。そして、前記通油路５７から環状油穴５６内に導かれたパイロット圧は、弁筒３１内の油路５８を介してシート部材４０の通路４０Ｆ側からパイロット油室５３に導かれるものである。
【００８７】
従って、弁筒３１内のパイロット油室５３は、圧力信号路５４の通油路５７、油路５８および通路４０Ｆ等を介して外部から導かれるパイロット圧により段付ピストン４５のピストン筒４６、可動ばね受部材４７を高圧設定用ばね５２に抗して軸方向に変位させたときに、スプリング５１の撓み量を小さくして前記リリーフ設定圧を低圧設定にする。
【００８８】
また、パイロット油室５３内に導かれるパイロット圧が低い圧力（例えば、タンク圧のレベル）まで低下したときには、段付ピストン４５のピストン筒４６が可動ばね受部材４７と共にパイロット油室５３側に向けて高圧設定用ばね５２により押戻されるため、スプリング５１の撓み量は図３に示す如く大きくなり、これによって前記リリーフ設定圧は高圧設定に切換わるものである。
【００８９】
本実施の形態による油圧ショベル１のシリンダブームシリンダ制御装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について図１〜図５を参照して説明する。
【００９０】
まず、原動機１４により油圧ポンプ１２を駆動した状態で、方向制御弁１８を中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切換えると、油圧ポンプ１２からの圧油が主管路１７Ａを介してブームシリンダ９の油室Ａ内に供給され、油室Ｂからは主管路１７Ｂを介して戻り油がタンク１３に向けて排出される。
【００９１】
これにより、ブームシリンダ９のロッド９Ｃは、油室Ａ，Ｂ間の圧力差によりチューブ９Ａ内に向けて縮小方向に駆動され、作業装置４のブーム５を下向きに俯動させる。また、このときに作業装置４のアーム６をアームシリンダ１０により作動させると共に、バケット７をバケットシリンダ１１で回動させ、土砂等の掘削作業を行う。
【００９２】
そして、このときには作業装置４の作動状態を作業検出器２６で監視しているので、作業検出器２６からコントローラ２７に作動検出信号が出力される。しかし、油圧ショベル１のオペレータが切換スイッチ２５を閉成操作するまでは、前述した表１にも示すように低圧セット信号の出力が停止されるので、コントローラ２７は、ソレノイド弁２３を図１に示す消磁位置（ａ）に保つ。
【００９３】
これより、ソレノイド弁２３の出力側に接続したパイロット管路２４は、タンク１３に接続され、設定圧可変式のリリーフ弁２０Ａには、そのパイロット油室５３に低い圧力（タンク圧）のパイロット圧が導かれる。この結果、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を、高圧設定用ばね５２とスプリング５１とによって高圧設定とすることができ、ブームシリンダ９の油室Ａ側が高圧なリリーフ設定圧に達するまではリリーフ弁２０Ａを閉弁して作業装置４の掘削力等を大きくすることができる。
【００９４】
即ち、高圧設定されたリリーフ弁２０Ａは、図３に示す如く弁筒３１内のパイロット油室５３が、圧力信号路５４の通油路５７、環状油穴５６、油路５８および通路４０Ｆを介して外部から導かれるパイロット圧でタンク圧程度の圧力にあるときに、段付ピストン４５のピストン筒４６が可動ばね受部材４７と共にパイロット油室５３側に向けて高圧設定用ばね５２により押動され、外周側の鍔部４６Ｄがシート部材４０の嵌合筒部４０Ｄに当接する。
【００９５】
このため、ばね室４８内のスプリング５１は、段付ピストン４５の可動ばね受部材４７により撓み量（ばね荷重）が大きくなるように圧縮変形され、スプリング５１によるリリーフ設定圧は高圧設定されるものである。
【００９６】
次に、この状態で負荷側油通路３０Ａ内の圧力（例えば、ブームシリンダ９の油室Ａ側に作用する負荷圧）は、ノズル筒３９の絞り通路３９Ｂを介して圧力室４１内に導かれ、副弁体４４に作用する。そして、圧力室４１内の圧力がスプリング５１によるリリーフ設定圧まで上昇したときには、副弁体４４がスプリング５１に抗して開弁し副弁座４０Ｃから離座する。
【００９７】
これにより、圧力室４１内の高圧は、ばね室４８、シート部材４０の油穴４０Ｅおよび弁筒３１の各通液孔３３等を介してタンク側油通路３０Ｂ側に流出し、圧力室４１は急激に圧力が低下する。そして、圧力室４１と負荷側油通路３０Ａとの間には、ノズル筒３９の絞り通路３９Ｂを介して圧力差が発生し、この圧力差が弁ばね４２，４３のセット圧を越えると、図４に示すように主弁体３８が弁ばね４２，４３に抗して開弁する。
【００９８】
この結果、負荷側油通路３０Ａからタンク側油通路３０Ｂに向けて圧油が流出し、負荷側油通路３０Ａ内の過剰圧を主弁体３８の開弁によりタンク側油通路３０Ｂに逃がす。また、シート部材４０内に副弁体４４は、圧力室４１内の圧力低下に伴ってスプリング５１により押戻され、副弁座４０Ｃに再び着座して閉弁すると共に、圧力室４１内には負荷側油通路３０Ａの圧力がノズル筒３９を介して導かれる。
【００９９】
そして、この状態で負荷側油通路３０Ａ内の圧力が前記リリーフ設定圧以下まで低下すると、主弁体３８が弁ばね４２，４３により押戻されて主弁座３２に着座し、負荷側油通路３０Ａとタンク側油通路３０Ｂとの間を再び遮断する。これにより、負荷側油通路３０Ａ（図１中の主管路１７Ａ）内に前記高圧設定されたリリーフ設定圧を越える過剰圧が発生するのを、リリーフ弁２０Ａによって抑えることができるものである。
【０１００】
一方、例えば負荷側油通路３０Ａが負圧傾向となり、タンク側油通路３０Ｂよりも圧力が下がるようなときには、主弁体３８がメイクアップ機能を有するチェック弁として作動し、主弁体３８の開弁により、負圧傾向となった負荷側油通路３０Ａに向けてタンク側油通路３０Ｂ内の油液を補給させる。
【０１０１】
即ち、主弁体３８は、弁筒３１の固定筒部３１Ａ内に収容され、閉弁状態における受圧面積は、ポペット部３８Ａよりも筒部３８Ｂ側の方が大きくなるように形成されている。このため、ポペット部３８Ａに作用する負荷側油通路３０Ａ側の圧力が、弁筒３１の各通液孔３３等を介して筒部３８Ｂ側に作用するタンク側油通路３０Ｂの圧力に対して相対的に低下すると、主弁体３８は、筒部３８Ｂ側に作用する圧力（タンク側油通路３０Ｂの圧力）により開弁され、タンク側油通路３０Ｂ内の油液が負荷側油通路３０Ａに向けて流通するのを許すものである。
【０１０２】
次に、油圧ショベル１のオペレータが図１に示す切換スイッチ２５を閉成操作したときには、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を低圧に設定するための低圧セット信号がコントローラ２７に出力される。そして、コントローラ２７は、前述した表１にも示すように、作業検出器２６からの作動検出信号と切換スイッチ２５からの低圧セット信号とに基づいてソレノイド弁２３に励磁信号を出力し、このソレノイド弁２３を図１に示す消磁位置（ａ）から励磁位置（ｂ）に切換える。
【０１０３】
これより、ソレノイド弁２３の出力側に接続したパイロット管路２４には、油圧ポンプ１２から吐出された圧油の一部がポンプ管路１５の分岐管路１５Ａを介して供給され、設定圧可変式のリリーフ弁２０Ａには、そのパイロット油室５３に高い圧力のパイロット圧が導かれる。この結果、スプリング５１の撓み量を小さくするように段付ピストン４５によって高圧設定用ばね５２を圧縮変形することができ、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を高圧設定から低圧設定に切換えることができる。
【０１０４】
即ち、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を低圧設定にするときには、パイロット管路２４から高い圧力のパイロット圧力が圧力信号路５４の通油路５７、環状油穴５６、油路５８および通路４０Ｆを介して弁筒３１内のパイロット油室５３に導かれる。このため、パイロット油室５３の圧力で図５に示すように、段付ピストン４５のピストン筒４６が高圧設定用ばね５２に抗して蓋体３４側に押動され、パイロット油室５３は拡張される。
【０１０５】
そして、ピストン筒４６の段部４６Ｃが図５に示す如くばね受筒３５のばね受部３５Ａに当接してピストン筒４６のストロークエンドを規制する。また、段付ピストン４５の可動ばね受部材４７が、ピストン筒４６と共にキャップ３７側に移動するので、ばね室４８内のスプリング５１は、その撓み量（ばね荷重）が小さくなるように変位し、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を低圧設定にすることができる。
【０１０６】
このため、負荷側油通路３０Ａ内の圧力（例えば、ブームシリンダ９の油室Ａ側に作用する負荷圧）が、例えば高圧設定時に対して１／２〜２／３程度の圧力まで上昇したときでもリリーフ弁２０Ａの主弁体３８を、前述したように副弁体４４の開，閉弁に伴って開弁することができ、作業装置４の掘削力等を小さく抑えることができる。
【０１０７】
かくして、本実施の形態によれば、設定圧可変式のリリーフ弁２０Ａにパイロット圧を供給するパイロット圧供給装置２２を、メインの油圧ポンプ１２、ポンプ管路１５の分岐管路１５Ａと、該分岐管路１５Ａとパイロット管路２４との間に設けられたソレノイド弁２３と、該ソレノイド弁２３の励磁，消磁を制御するコントローラ２７等とにより構成している。
【０１０８】
このため、コントローラ２７でソレノイド弁２３を励磁したときには、油圧ポンプ１２から分岐管路１５Ａに吐出される圧油の一部をパイロット圧として用いることにより、パイロット圧を高い圧力に保つことができ、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を低圧設定とすることができる。これにより、ブームシリンダ９の縮み側油室Ａを相対的に低い圧力とし、作業装置４による掘削力等を小さくすることができ、例えばバケット７の爪部先端が岩盤に食い込んでしまう等の不具合をなくすことができる。
【０１０９】
また、コントローラ２７によりソレノイド弁２３を消磁したときには、パイロット管路２４をタンク１３と接続することにより前記パイロット圧を低い圧力に保ち、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を高圧設定とすることができ、ブームシリンダ９の縮み側油室Ａを高圧として作業装置４の掘削力等を大きくすることができる。
【０１１０】
そして、このようにリリーフ設定圧を高圧設定にしたときには、ブームシリンダ９のロッド９Ｃを縮小方向に駆動することにより、油圧ショベル１の所謂ジャッキアップ操作を作業装置４によって行うことができ、油圧ショベル１を車両重量等に抗して傾けた状態に保持することができる。
【０１１１】
また、この状態で原動機１４の運転を停止したときにも、ソレノイド弁２３は消磁位置（ａ）に保持され、リリーフ弁２０Ａはリリーフ設定圧が高圧設定されたままであるから、ブームシリンダ９のロッド９Ｃを縮小状態に保つことができ、これにより車両をジャッキアップしたままの状態に保持することができる。
【０１１２】
この結果、原動機１４の運転を停止したときには、ソレノイド弁２３を消磁した状態に保つことができ、リリーフ弁２０Ａに供給するパイロット圧を低い圧力としてリリーフ設定圧を高圧設定に保つことができる。そして、車両（油圧ショベル１）の整備，点検等をジャッキアップ状態で、原動機１４を停止したまま、容易に行うことができる。
【０１１３】
従って、本実施の形態によれば、特許文献２による従来技術のように、メインの油圧ポンプ１２とは別の補助ポンプ等を特別に用いる必要がなく、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を高圧設定と低圧設定の２段に容易に切換えることができ、装置全体の簡素化等を図ることができる。
【０１１４】
この場合、コントローラ２７は、作業検出器２６によって作業装置４が作動状態にあることを検出し、かつ切換スイッチ２５から低圧セット信号が出力されているときにのみ、ソレノイド弁２３を消磁位置（ａ）から励磁位置（ｂ）に切換えるので、ソレノイド弁２３によりパイロット管路２４のパイロット圧を高い圧力として、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を低圧設定とすることができ、作業装置４による掘削力等を小さくし、例えばバケット７の爪部先端が岩盤に食い込んでしまう等の不具合をなくすことができる。
【０１１５】
また、コントローラ２７は、切換スイッチ２５により低圧セット信号を出力しているときでも、作業検出器２６により作業装置４の作動を検出するまでは、ソレノイド弁２３を消磁位置（ａ）に保持するから、パイロット管路２４内のパイロット圧を低い圧力とすることができ、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を高圧設定に保つことができる。
【０１１６】
また、本実施の形態によれば、設定圧可変式のリリーフ弁２０Ａを、図２〜図５に示すように弁ハウジング３０、弁筒３１、蓋体３４（ばね受筒３５、キャップ３７）、主弁体３８、シート部材４０、ノズル筒３９の絞り通路３９Ｂ、弁ばね４２，４３、副弁体４４、段付ピストン４５、スプリング５１、高圧設定用ばね５２、パイロット油室５３および圧力信号路５４等により構成している。
【０１１７】
これにより、スプリング５１によるリリーフ設定圧を高圧設定と低圧設定とに切換えるときには、パイロット管路２４内のパイロット圧を圧力信号路５４（弁ハウジング３０の接続口５５、通油路５７、環状油穴５６、弁筒３１内の油路５８および通路４０Ｆ）を介して弁筒３１内のパイロット油室５３に導くことができる。
【０１１８】
そして、パイロット油室５３に導くパイロット圧を高い圧力に切換えたときには、パイロット油室５３内のパイロット圧により段付ピストン４５のピストン筒４６を高圧設定用ばね５２に抗して軸方向に押動でき、このときに可動ばね受部材４７によりスプリング５１の撓み量（ばね荷重）を小さくし、前記リリーフ設定圧を低圧設定とすることができる。
【０１１９】
また、圧力信号路５４を介したパイロット圧を低い圧力としたときには、高圧設定用ばね５２の大なるばね力で段付ピストン４５のピストン筒４６、可動ばね受部材４７をパイロット油室５３に向けて付勢することにより、スプリング５１の撓み量（ばね荷重）を大きくすることができ、前記リリーフ設定圧を高圧設定に戻すことができる。
【０１２０】
ここで、弁筒３１の一側に位置する固定筒部３１Ａは、弁ハウジング３０の弁筒取付穴３０Ｃに取付けられ、弁ハウジング３０外に突出する他側の大径筒部３１Ｂは、蓋体３４のばね受筒３５とキャップ３７とにより液密状態で閉塞されるので、弁筒３１の他側（大径筒部３１Ｂ側）におけるシール性を簡単な構造で高めることができる。
【０１２１】
また、弁筒３１内のパイロット油室５３にパイロット圧を導く圧力信号路５４を、弁ハウジング３０の接続口５５、通油路５７、環状油穴５６、弁筒３１内の油路５８およびシート部材４０の通路４０Ｆ等により構成しているので、例えば蓋体３４のキャップ３７側に圧力信号路等を設ける必要がなくなり、これによっても弁筒３１の他側（大径筒部３１Ｂ側）を、簡単な構造のキャップ３７等で油液密にシールすることができる。
【０１２２】
しかも、リリーフ弁２０Ａの組立時または保守、点検時等にスプリング５１の撓み変形量で決まるばね荷重（リリーフ設定圧）を可変に調整するときには、弁筒３１の大径筒部３１Ｂ側にばね受筒３５を介して設けたキャップ３７を取外した状態で、ロックナット５０を緩めつつ、ピストン筒４６の筒状ねじ部４６Ｂ内に螺合した調整ねじ４９をレンチ等の工具で回転させればよい。
【０１２３】
これにより、筒状ねじ部４６Ｂに対する調整ねじ４９の螺合位置を調節することができ、可動ばね受部材４７をピストン筒４６内で軸方向に相対変位させることによって、可動ばね受部材４７と副弁体４４との間でスプリング５１の撓み量（ばね荷重）を微調整するように変えることができる。
【０１２４】
そして、このような調整作業の終了後には、キャップ３７をばね受筒３６の他側（開口端側）に取付けるだけで、弁筒３１の大径筒部３１Ｂ側（他側）を油液密にシールすることができ、例えば図２に示す圧力信号路５４の接続口５５にパイロット管路２４等を接続する作業と、スプリング５１の調整作業とを完全に切り離したかたちで別々に行うことができる。
【０１２５】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、分岐管路１５Ａの途中に減圧弁６１を追加して設ける構成としたことにある。
【０１２６】
ここで、減圧弁６１は、メインの油圧ポンプ１２、ポンプ管路１５、分岐管路１５Ａ、ソレノイド弁２３、パイロット管路２４およびコントローラ２７等と共にパイロット圧供給手段としてのパイロット圧供給装置６２を構成している。そして、減圧弁６１は、油圧ポンプ１２から吐出される圧油の圧力（例えば、２．５ＭＰａ程度）を予め決められた圧力（例えば、５ＭＰａ程度の圧力）まで減圧するものである。
【０１２７】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、メインの油圧ポンプ１２とは別の補助ポンプ等を用いることなく、リリーフ弁２０Ａのリリーフ設定圧を高圧設定と低圧設定の２段に切換えることができ、装置全体の簡素化等を図ることができる。
【０１２８】
そして、この場合には、メインの油圧ポンプ１２から吐出された圧油の圧力を減圧弁６１により、例えば１／５以下の圧力まで減圧した状態で、これをパイロット圧として用いることができ、パイロット圧を所要（必要最小限）な圧力まで減圧することができる。
【０１２９】
このため、油圧ポンプ１２の吐出圧がソレノイド弁２３の入力側に直接的に作用するのを抑えることができ、ソレノイド弁２３、パイロット管路２４、リリーフ弁２０Ａの圧力信号路５４およびパイロット油室５３等に必要以上に高い圧力が働くのを防ぐことができる。
【０１３０】
なお、前記各実施の形態では、作動検出手段としての作業検出器２６により、ブームシリンダ９の作動の有無を検出する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばアームシリンダ１０またはバケットシリンダ１１の作動の有無を検出する検出器であってもよい。そして、作業装置４の作動検出手段は、作業装置４のブーム５、アーム６、バケット７のうち少なくともいずれか一の部材が作動しているか否かを検出するものであればよいものである。
【０１３１】
また、前記各実施の形態では、建設機械として油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイール式の油圧ショベル、浚渫船等のように、バックホウ式のバケット等を用いた作業装置を装備する建設機械に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるブームシリンダ制御装置を示す回路構成図である。
【図２】図１中のリリーフ弁を示す一部破断の外観図である。
【図３】図２のリリーフ弁を拡大して示す縦断面図である。
【図４】リリーフ弁の主弁体が開弁した状態を示す図３と同様位置の縦断面図である。
【図５】リリーフ弁を高圧設定から低圧設定に切換えた状態を示す縦断面図である。
【図６】第２の実施の形態によるブームシリンダ制御装置を示す回路構成図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１  油圧ショベル（建設機械）
４  作業装置
５  ブーム
９  ブームシリンダ
９Ａ  チューブ
９Ｂ  ピストン
９Ｃ  ロッド
１２  メインの油圧ポンプ（油圧源）
１３  タンク
１４  原動機
１５  ポンプ管路
１５Ａ  分岐管路
１７Ａ，１７Ｂ  主管路（油圧管路）
１８  方向制御弁
２０Ａ  リリーフ弁
２２，６２  パイロット圧供給装置（パイロット圧供給手段）
２３  ソレノイド弁
２４  パイロット管路
２５  切換スイッチ（セット信号出力手段）
２６  作業検出器（作動検出手段）
２７  コントローラ
３０  弁ハウジング
３０Ａ  負荷側油通路
３０Ｂ  タンク側油通路
３０Ｃ  弁筒取付穴
３１  弁筒
３１Ａ  固定筒部（弁筒の一側）
３１Ｂ  大径筒部（弁筒の他側）
３２  主弁座
３４  蓋体
３５  ばね受筒
３７  キャップ
３８  主弁体
３９  ノズル筒
３９Ｂ  絞り通路
４０  シート部材
４０Ｃ  副弁座
４０Ｆ  通路
４１  圧力室
４２，４３  弁ばね
４４  副弁体
４５  段付ピストン
４６  ピストン筒（ピストン部材）
４７  可動ばね受部材
４８  ばね室
４９  調整ねじ
５１  スプリング
５２  高圧設定用ばね
５３  パイロット油室
５４  圧力信号路
５５  接続口
５６  環状油穴
５７  通油路
５８  油路
６１  減圧弁
Ａ  縮み側油室
Ｂ  伸び側油室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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