(57)【要約】【課題】配管破断時に負荷を保持した状態から負荷を降ろすとき、作動油の機器外部への流出を最小限に抑え環境への悪影響を防止できる配管破断制御弁装置を提供する。【解決手段】ハウジング３に摺動自在に配置され、シリンダ接続室８と配管接続室９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５と、背圧室１０と配管接続室９との間を接続するパイロット通路１５ａ，１５ｂに設けられ、手動パイロット弁１０８からのパイロット圧（外部信号）で作動しパイロット通路１５ａ，１５ｂを流れるパイロット流量を遮断及び連通させるパイロット弁としてのスプール弁体６と、シリンダ接続室８とドレン通路２３とを連通及び遮断する非常用ドレン回路４０とが設けられ、非常用ドレン回路４０はシリンダ接続室８とドレン通路２３とを接続するドレン通路４１と、このドレン通路４１を開閉する手動開閉弁４２とで構成されている。【選択図】　図１
2004060834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２作用室を有する複動式の油圧シリンダの前記第１作用室の給排ポートと油圧配管との間に設けられ、外部信号により前記第１作用室から前記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装置において、
前記第１作用室の給排ポートに接続されるシリンダ接続室、前記油圧配管に接続される配管接続室、及び背圧室を設けたハウジングと、
前記ハウジングに摺動自在に配置され、前記シリンダ接続室と前記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、
前記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設けられ、前記外部信号で作動し前記パイロット通路を流れるパイロット流量を遮断及び連通させるパイロット弁としてのスプール弁体と、
前記第１作用室の給排ポートに接続されるシリンダ接続室と前記ハウジングに設けられたドレン通路とを連通及び遮断する非常用ドレン回路とを備えることを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項２】
第１及び第２作用室を有する複動式の油圧シリンダの前記第１作用室の給排ポートと油圧配管との間に設けられ、外部信号により前記第１作用室から前記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装置において、
前記第１作用室の給排ポートに接続されるシリンダ接続室、前記油圧配管に接続される配管接続室、及び背圧室を設けたハウジングと、
前記ハウジングに摺動自在に配置され、前記シリンダ接続室と前記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、
前記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設けられ、前記外部信号で作動し前記パイロット通路を流れるパイロット流量を遮断及び連通させるパイロット弁としてのスプール弁体と、
前記第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを連通及び遮断する非常用バイパス回路と、
前記非常用バイパス回路の連通時に前記第１作用室から前記第２作用室に流入する圧油の余剰流量をタンクに還流するドレン回路とを備えることを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項３】
請求項２記載の配管破断制御弁装置において、
前記非常用バイパス回路が前記第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを接続するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する第１弁手段とを有し、
前記ドレン回路が前記第２作用室の給排ポートと前記ハウジングに設けられたドレン通路とを接続するドレン通路と、このドレン通路を開閉する第２弁手段とを有することを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項４】
請求項３記載の配管破断制御弁装置において、
前記第１及び第２弁手段が手動切換弁であることを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項５】
請求項３記載の配管破断制御弁装置において、
前記第１及び第２弁手段が電磁切換弁であることを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項６】
請求項２記載の配管破断制御弁装置において、
前記配管破断制御弁装置は、前記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブと、前記コントロールバルブを切り換え操作する手動パイロット弁とを備えた油圧駆動装置に備えられ、
前記非常用バイパス回路が前記第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを接続するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する弁手段とを有し、かつこの弁手段が油圧パイロット切換弁であり、
前記手動パイロット弁により生成したパイロット圧を前記外部信号として前記スプール弁体に導く第１位置と、同じパイロット圧を前記油圧パイロット切換弁としての弁手段とに選択的に導く選択弁を更に備えることを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項７】
請求項２記載の配管破断制御弁装置において、
前記配管破断制御弁装置は、前記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブと、前記コントロールバルブを切り換え操作する手動パイロット弁と、所定のパイロット一次圧を生成するパイロット一次圧回路とを備えた油圧駆動装置に備えられ、
前記非常用バイパス回路が前記第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを接続するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する弁手段とを有し、かつこの弁手段が油圧パイロット切換弁であり、
前記手動パイロット弁により生成したパイロット圧を前記外部信号として前記スプール弁体に導き、前記パイロット一次圧回路と前記油圧パイロット切換弁としての弁手段との連通を遮断する第１位置と、前記手動パイロット弁と前記スプール弁体との連通を遮断し、前記パイロット一次圧回路の所定のパイロット一次圧を前記油圧パイロット切換弁としての弁手段に導く第２位置とに切り換え可能な選択弁を備えることを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項８】
請求項７記載の配管破断制御弁装置において、
前記油圧パイロット切換弁としての弁手段に導かれる前記パイロット一次圧回路の所定のパイロット一次圧を減圧して前記コントロールバルブの受圧室に導く手段を更に備えることを特徴とする配管破断制御弁装置。
【請求項９】
請求項２記載の配管破断制御弁装置において、
前記非常用バイパス回路が前記第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを接続するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する弁手段とを有し、
前記シリンダ接続室とタンクとを連絡する管路上にリリーフ弁を設けかつこのリリーフ弁の下流側に圧力発生手段を設け、この圧力発生手段で発生した圧力を前記パイロット弁としてのスプール弁体の前記外部信号と同じ側に作用させるとともに、前記リリーフ弁を、開弁方向へ所定のパイロット圧が付与される第１の受圧室と、前記油圧シリンダの第１作用室の負荷圧が開弁方向に付与される第２の受圧室と、前記シリンダ接続室とタンクとを連通・遮断するポペットとから前記第１作用室の負荷圧に応じて開閉するように構成し、
前記第１の受圧室に付与されるパイロット圧の大きさを変更する変更手段と、前記弁手段及び変更手段を操作する操作手段とを備えることを特徴とする配管破断制御弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の油圧機械に設けられ、シリンダ用ホースの破断時に負荷の落下を防止する配管破断制御弁装置（ホースラプチャバルブ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧機械、例えば油圧ショベルにおいては、ブーム、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又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装置が設けられている。
【０００３】
配管破断制御弁装置の従来技術としては、例えば、特開平１１−３０３８１０号公報、特開２００１−１８７９０３号公報等に記載のものがある。この従来技術の配管破断制御弁装置は、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する構造をしており、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）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なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
【０００５】
油圧配管の破断時、配管破断制御弁装置は上記の如くブーム、アーム等の負荷を保持しその落下を防止する。このとき、もし、負荷が上方に上がったままであると危険であるので、負荷を安全な位置まで降ろす必要がある。
【０００６】
上記従来技術では、油圧配管の破断時に負荷を保持した状態から安全な位置まで降ろす場合は、手動パイロット弁の操作レバーを操作し、そのパイロット圧によりパイロット弁としてのスプール弁体を操作し、主弁としてのポペット弁体を開けることで油圧シリンダ内の作動油を少しづつ排出し、負荷を降ろす。しかし、この場合、油圧配管は破断しているので、油圧シリンダから排出された作動油は油圧配管の破断口から機器外部へ流出し、環境に悪影響を及ぼす場合がある。
例えば、油圧配管の破断口からそのまま作動油を排出する場合は、作動油が地表に流れ落ち、地面を汚してしまう。また、油圧配管の破断口の下方に容器を置き作動油をその容器に収容した場合は、作動油の地表への流出は最小に抑えることができるが、その後、容器に収容した作動油を廃棄しなければならず、結局、そのときに環境を汚す可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、配管破断時に負荷を保持した状態から負荷を降ろすとき、作動油の機器外部への流出を最小限に抑え、環境への悪影響を防止することができ配管破断制御弁装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、第１及び第２作用室を有する複動式の油圧シリンダの前記第１作用室の給排ポートと油圧配管との間に設けられ、外部信号により前記第１作用室から前記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装置において、前記第１作用室の給排ポートに接続されるシリンダ接続室、前記油圧配管に接続される配管接続室、及び背圧室を設けたハウジングと、前記ハウジングに摺動自在に配置され、前記シリンダ接続室と前記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、前記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設けられ、前記外部信号で作動し前記パイロット通路を流れるパイロット流量を遮断及び連通させるパイロット弁としてのスプール弁体と、前記第１作用室の給排ポートに接続されるシリンダ接続室と前記ハウジングに設けられたドレン通路とを連通及び遮断する非常用ドレン回路とを備えるものとする。
【０００９】
これにより油圧配管の破断時に配管破断制御弁装置により保持された状態から負荷を降ろすとき、非常用ドレン回路を操作してシリンダ接続室とハウジングに設けられたドレン通路とを連通させることにより、ハウジングに設けられた既存のドレン通路を利用して油圧シリンダの第１作用室の作動油をタンクへと還流することができ、これにより油圧シリンダが動き負荷を降ろすことができる。また、このとき、油圧シリンダの第１作用室内の作動油はタンクに還流するので、作動油の機器外部への流出を最小限に抑え、環境へ悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００１０】
（２）また、上記目的を達成するために、本発明は、第１及び第２作用室を有する複動式の油圧シリンダの前記第１作用室の給排ポートと油圧配管との間に設けられ、外部信号により前記第１作用室から前記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装置において、前記第１作用室の給排ポートに接続されるシリンダ接続室、前記油圧配管に接続される配管接続室、及び背圧室を設けたハウジングと、前記ハウジングに摺動自在に配置され、前記シリンダ接続室と前記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、前記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設けられ、前記外部信号で作動し前記パイロット通路を流れるパイロット流量を遮断及び連通させるパイロット弁としてのスプール弁体と、前記第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを連通及び遮断する非常用バイパス回路と、前記非常用バイパス回路の連通時に前記第１作用室から前記第２作用室に流入する圧油の余剰流量をタンクに還流するドレン回路とを備えるものとする。
【００１１】
これにより油圧配管の破断時に配管破断制御弁装置により保持された状態から負荷を降ろすとき、非常用バイパス回路を操作して油圧シリンダの第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを連通させることにより、第１作用室から第２作用室へ作動油が流れるとともに、その作動油の余剰流量がドレン回路を介してタンクに還流し、油圧シリンダが動き負荷を降ろすことができる。また、このとき、油圧シリンダの第１作用室内の作動油の一部は第２作用室に流れ、残りはタンクに還流するので、作動油の機器外部への流出を最小限に抑え、環境へ悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００１２】
また、油圧シリンダの第１作用室から流出した作動油の全量をタンクに還流する場合は、ドレン回路をタンクに接続するドレンホースに高圧の作動油が流れる可能性があり、ドレンホースを高圧化しなくてはならない。本発明では、ドレン回路に流れる作動油は第１作用室から流出する作動油の一部であり、ドレン回路を流れる作動油の流量は少ないので、ドレン回路をタンクに接続するドレンホースを低圧化できる。
【００１３】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記非常用バイパス回路が前記第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを接続するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する第１弁手段とを有し、前記ドレン回路が前記第２作用室の給排ポートと前記ハウジングに設けられたドレン通路とを接続するドレン通路と、このドレン通路を開閉する第２弁手段とを有する。
【００１４】
これにより非常用バイパス回路は油圧シリンダの第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを連通及び遮断するものとなり、ドレン回路は非常用バイパス回路の連通時に第１作用室から第２作用室に流入する圧油の余剰流量をタンクに還流するものとなる。
【００１５】
（４）上記（３）において、前記第１及び第２弁手段は例えば手動切換弁である。
【００１６】
これにより第１及び第２弁手段の操作手段として、信号回路の油圧配管を設ける必要がないので、配管破断制御弁装置のハウジング回りを簡素化できる。
【００１７】
（５）上記（３）において、前記第１及び第２弁手段は好ましくは電磁切換弁である。
【００１８】
これにより第１及び第２弁手段の操作手段として、信号回路の油圧配管を設ける必要がないので、配管破断制御弁装置のハウジング回りを簡素化できる。
【００１９】
また、電磁切換弁はスイッチを操作するだけで作動し負荷を降ろせるので、操作が容易となる。
【００２０】
更に、電磁切換弁のスイッチを作業上安全な場所に設置することにより、配管破断制御弁装置のハウジングに直接手を加えることなく、安全に作業が行える。
【００２１】
（６）上記（２）において、好ましくは、前記配管破断制御弁装置は、前記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブと、前記コントロールバルブを切り換え操作する手動パイロット弁とを備えた油圧駆動装置に備えられ、前記非常用バイパス回路が前記第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを接続するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する弁手段とを有し、かつこの弁手段が油圧パイロット切換弁であり、前記手動パイロット弁により生成したパイロット圧を前記外部信号として前記スプール弁体に導く第１位置と、同じパイロット圧を前記油圧パイロット切換弁としての弁手段とに選択的に導く選択弁を更に備えるものとする。
【００２２】
これにより手動パイロット弁の操作量を調整することにより、油圧パイロット切換弁としての弁手段の開口面積を調整でき、油圧シリンダの第１作用室から流出する流量を任意に調整できるので、任意の速度で安全に負荷を降ろすことができる。
【００２３】
また、選択弁を作業上安全な場所に設置することにより、配管破断制御弁装置のハウジングに直接手を加えることなく、安全に作業を行える。
【００２４】
（７）上記（２）において、好ましくは、前記配管破断制御弁装置は、前記油圧シリンダに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブと、前記コントロールバルブを切り換え操作する手動パイロット弁と、所定のパイロット一次圧を生成するパイロット一次圧回路とを備えた油圧駆動装置に備えられ、前記非常用バイパス回路が前記第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを接続するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する弁手段とを有し、かつこの弁手段が油圧パイロット切換弁であり、前記手動パイロット弁により生成したパイロット圧を前記外部信号として前記スプール弁体に導き、前記パイロット一次圧回路と前記油圧パイロット切換弁としての弁手段との連通を遮断する第１位置と、前記手動パイロット弁と前記スプール弁体との連通を遮断し、前記パイロット一次圧回路の所定のパイロット一次圧を前記油圧パイロット切換弁としての弁手段に導く第２位置とに切り換え可能な選択弁とを備えるものとする。
【００２５】
これにより選択弁を作業上安全な場所に設置することにより、配管破断制御弁装置のハウジングに直接手を加えることなく、安全に作業が行える。
【００２６】
（８）上記（７）において、好ましくは、前記油圧パイロット切換弁としての弁手段に導かれる前記パイロット一次圧回路の所定のパイロット一次圧を減圧して前記コントロールバルブの受圧室に導く手段を更に備える。
【００２７】
これにより選択弁を第２位置に操作するだけで油圧パイロット切換弁としての弁手段を操作しバイパス通路を開けるとともに、コントロールバルブの受圧室に減圧されたパイロット一次圧が作用してコントロールバルブを微操作し、余剰流量をタンクに還流するドレン回路が形成されるので、簡単な操作で負荷を降ろすことができる。
【００２８】
（９）また、上記（２）において、好ましくは、前記非常用バイパス回路が前記第１作用室の給排ポートと第２作用室の給排ポートとを接続するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する弁手段とを有し、前記シリンダ接続室とタンクとを連絡する管路上にリリーフ弁を設けかつこのリリーフ弁の下流側に圧力発生手段を設け、この圧力発生手段で発生した圧力を前記パイロット弁としてのスプール弁体の前記外部信号と同じ側に作用させるとともに、前記リリーフ弁を、開弁方向へ所定のパイロット圧が付与される第１の受圧室と、前記油圧シリンダの第１作用室の負荷圧が開弁方向に付与される第２の受圧室と、前記シリンダ接続室とタンクとを連通・遮断するポペットとから前記第１作用室の負荷圧に応じて開閉するように構成し、前記第１の受圧室に付与されるパイロット圧の大きさを変更する変更手段と、前記弁手段及び変更手段を操作する操作手段とを備えるものとする。
【００２９】
これにより通常動作時は、油圧シリンダに過大な外力が作用し負荷圧が過大になろうとすると、リリーフ弁が作動して圧力発生手段で発生した圧力によりパイロット弁としてのスプール弁体を開き、主弁としてのポペット弁体を開けることでアクチュエータラインに設けられているリリーフ弁が作動し、過大な負荷圧の発生を防止することができる。
【００３０】
一方、配管破断時にブームを安全な位置まで下げるときは、操作手段を操作して変更手段により第１の受圧室に付与されるパイロット圧の大きさを小さくすることによりリリーフ弁のバネのセット圧が高くなり、油圧シリンダに過大な外力が作用し負荷圧が過大となった場合でも、リリーフ弁のポペットは閉じたままに保たれ、油圧シリンダの圧油が破断した配管（アクチュエータライン）から外部に流出してしまうことが防止される。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００３２】
図１は本発明の第１の実施形態による配管破断制御弁装置を油圧回路で示す図である。
【００３３】
図１において、１００は本実施形態の配管破断制御弁装置を構成する配管破断制御弁であり、この配管破断制御弁１００は、油圧ポンプ１０１と、この油圧ポンプ１０１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（油圧シリンダ）１０２と、油圧ポンプ１０１から油圧シリンダ１０２に供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ１０３と、コントロールバルブ１０３から伸びる油圧配管であるアクチュエータライン１０５，１０６と、アクチュエータライン１０５，１０６に接続され、回路内の最大圧力を制限するメインのオーバーロードリリーフバルブ１０７ａ，１０７ｂと、手動パイロット弁１０８と、タンク１０９とを有する油圧駆動装置に備えられている。
【００３４】
本実施の形態において、油圧駆動装置は例えば油圧ショベルに搭載されるものであり、油圧シリンダ１０２は例えば油圧ショベルのブームを駆動するブームシリンダである。また、油圧アクチュエータ１０２はボトム側室１０２ａとロッド側室１０２ｂの２つの作用室を有する複動式の油圧シリンダである。
【００３５】
配管破断制御弁１００は、２つの入出力ポート１，２を備えたハウジング３を有し、入出力ポート１は油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａに開口する第１給排ポート１０２ｃに直接取り付けられ、入出力ポート２はアクチュエータライン１０５を介してコントロールバルブ１０３の２つのアクチュエータポート１０３ａ，１０３ｂの一方１０３ａに接続されている。他方のアクチュエータポート１０３ｂはアクチュエータライン１０６を介して油圧シリンダ１０２のロッド側室１０２ｂに開口する第２給排ポート１０２ｄに接続されている。
【００３６】
ハウジング３内には、主弁としてのポペット弁体５と、外部信号である手動パイロット弁１０８からのパイロット圧によって作動しポペット弁体５を作動させるパイロット弁としてのスプール弁体６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７とが設けられている。スプール弁体６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いる（後述）。
【００３７】
ハウジング３内には、また、入出力ポート１に接続されるシリンダ接続室８、入出力ポート２に接続される配管接続室９、背圧室１０が設けられ、主弁としてのポペット弁体５は背圧室１０の圧力を背面で受け、シリンダ接続室８と配管接続室９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３内に摺動自在に配置されている。ポペット弁体５には、ポペット弁体５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８から背圧室１０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１１が設けられている。背圧室１０内にはポペット弁体５を図示の遮断位置に保持するバネ１３が配設されている。
【００３８】
ハウジング３内にはパイロット通路１５ａ，１５ｂが形成され、背圧室１０と配管接続室９はパイロット通路１５ａとスプール弁体６とパイロット通路１５ｂを介して接続されている。パイロット通路１５ｂは補助弁のサブ通路の一部（後述）を兼ねている。
【００３９】
スプール弁体６はパイロット通路１５ａ，１５ｂを連通可能なパイロット可変絞り部６ａを有し、スプール弁体６の閉弁方向作動端部にはパイロット可変絞り部６ａの初期開弁力を設定するバネ１６が設けられ、スプール弁体６の開弁方向作動端部には上記外部信号であるパイロット圧がパイロットライン３２を介して導かれる受圧室１７が設けられ、この受圧室１７に導かれるパイロット圧（外部信号）による制御力とバネ１６の付勢力とによってスプール弁体６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６ａの開口面積が変化し、パイロット通路１５ａ，１５ｂを流れるパイロット流量を遮断及び制御する。バネ１６が配置されるスプール弁体端部はスプール弁体６の動きをスムーズにするためドレン通路２１、ドレンホース２２を介してタンク１０９に接続されている。
【００４０】
ハウジング３内には、また、サブ通路１５ｃが形成され、シリンダ接続室８と配管接続室９はサブ通路１５ｃとスプール弁体６とパイロット通路１５ｂを介して接続されている。スプール弁体６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６はサブ通路１５ｃとパイロット通路１５ｂを連通可能なサブ可変絞り部５０ａを更に有し、スプール弁体６の移動量に応じてサブ可変絞り部５０ａの開口面積が変化し、サブ通路１５ｃとパイロット通路１５ｂを流れるサブ流量を遮断及び制御する。
【００４１】
ハウジング３内には、また、小リリーフバルブ７の入側に位置するリリーフ通路１５ｅと出側に位置するドレン通路１５ｆとが設けられ、リリーフ通路１５ｅはシリンダ接続室８に接続され、ドレン通路１５ｆはドレン通路２３、ドレンホース２２を介してタンク１０９に接続されている。また、ドレン通路１５ｆには圧力発生手段である絞り３４が設けられ、小リリーフバルブ７と絞り３４との間から、絞り３４で発生した圧力をスプール弁体６に外部信号であるパイロット圧と同じ側の駆動力として作用させる受圧室３５に至る信号通路３６が分岐している。
【００４２】
図２に、ポペット弁体５の移動量（ストローク）に対するポペット弁体５の開口面積及びフィードバックスリット１１の開口面積の関係を示す。ポペット弁体５が遮断位置にあるとき、フィードバックスリット１１は所定の初期開口面積Ａ０を有しており、ポペット弁体５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５及びフィードバックスリット１１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１１が初期開口面積Ａ０を有することにより、ポペット弁体５はチェックバルブの機能を果たすことができる（後述）。
【００４３】
図３に、外部信号である手動パイロット弁１０８からのパイロット圧に対するスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの通過流量（パイロット流量）とポペット弁体５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６のサブ可変絞り部５０ａ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１００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６ａの流量制御の特性線、Ｘ２はポペット弁体５の流量制御の特性線、Ｘ３はサブ可変絞り部５０ａ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１００の流量制御の特性線である。
【００４４】
図３において、パイロット圧が０からＰ２になるまでの範囲はスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの不感帯であり、この間はパイロット可変絞り部６ａは遮断状態にある。パイロット圧がＰ２に達すると、特性線Ｘ１で示すようにスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａは開き始め、パイロット圧が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６ａ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６ａの通過流量、即ちパイロット通路１５ａ，１５ｂを流れるパイロット流量も増大する。
【００４５】
また、パイロット圧が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５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１１による背圧室１０の圧力低下が不十分であり、ポペット弁体５はバネ１３の初期設定力により遮断位置に保たれている。パイロット圧が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５は開き始め、パイロット圧がＰ３を越えて上昇するにしたがってポペット弁体５の開口面積が増大し、これに応じてポペット弁体の通過流量、即ちメインの流量も増大する。
【００４６】
更に、パイロット圧が０からＰ１になるまでの範囲はスプール弁体６のサブ可変絞り部５０ａの不感帯であり、この間はサブ可変絞り部５０ａは遮断状態にある。パイロット圧がＰ１に達すると、特性線Ｘ３で示すようにスプール弁体６のサブ可変絞り部５０ａは開き始め、パイロット圧がＰ１を越えて上昇するにしたがってサブ可変絞り部５０ａの開口面積が増大し、これに応じてサブ可変絞り部５０ａの通過流量、即ちサブ通路１５ｃとパイロット通路１５ｂを流れるサブ流量も増大する。
【００４７】
また、Ｐ１＜Ｐ２であり、スプール弁体６のサブ可変絞り部５０ａはパイロット可変絞り部６ａ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５０ａに微操作領域での流量制御機能を受け持たせている。
【００４８】
以上のようにスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａ、ポペット弁体５、スプール弁体６のサブ可変絞り部５０ａの通過流量が変化する結果、配管破断制御弁１００の総通過流量は特性線Ｘ４で示すように変化する。
【００４９】
図１に戻り、ハウジング３内には油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの給排ポート１０２ｃに接続されるシリンダ接続室８とドレン通路２３とを連通及び遮断する非常用ドレン回路４０が設けられ、非常用ドレン回路４０はシリンダ接続室８とドレン通路２３とを接続するドレン通路４１と、このドレン通路４１を開閉する手動開閉弁４２とで構成されている。手動開閉弁４２は、配管破断時にブームをゆっくりと降ろせるように最大開口面積を小さく設定した弁であり、例えばニードル弁である。
【００５０】
次に、以上のように構成した配管破断制御弁装置の動作を説明する。
【００５１】
まず、アクチュエータライン１０５が破断していない通常時の動作を説明する。
【００５２】
１）油圧シリンダ１０２のボトム側への圧油供給時
手動パイロット弁１０８の操作レバーを図示Ａ方向に操作し、コントロールバルブ１０３を図示左側の位置に切り換えると、油圧ポンプ１０１の圧油がコントロールバルブ１０３を介して配管破断制御弁１００の配管接続室９に供給され、この配管接続室９の圧力が上昇する。このとき、配管破断制御弁１００のシリンダ接続室８の圧力は油圧シリンダ１０２のボトム側の負荷圧になっており、フィードバックスリット１１が上記のように初期開口面積Ａ０を有することから、背圧室１０の圧力も当該負荷圧になっており、このため配管接続室９の圧力が負荷圧より低い間はポペット弁体５は遮断位置に保たれるが、配管接続室９の圧力が負荷圧より高くなると、直ちにポペット弁体５は図示上方へ移動し、シリンダ接続室８に圧油が流入可能となり、油圧ポンプ１０１の圧油は油圧シリンダ１０２のボトム側に供給される。油圧シリンダ１０２のロッド側からの圧油はコントロールバルブ１０３を介してタンク１０９に排出される。
【００５３】
２）油圧シリンダ１０２のボトム側から圧油をコントロールバルブ１０３ヘ排出する場合
手動パイロット弁１０８の操作レバーを図示Ｂ方向に操作し、コントロールバルブ１０３を図示右側の位置に切り換えると、油圧ポンプ１０１の圧油がコントロールバルブ１０３を介して油圧シリンダ１０２のロッド側に供給される。これと同時に、手動パイロット弁１０８からのパイロット圧がスプール弁体６の受圧室１７に導かれ、パイロット圧によりスプール弁体６が移動し、スプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａがその移動量に見合った開口面積となる。このため、パイロット通路１５ａ，１５ｂに当該パイロット圧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５が開弁しかつその移動量が制御される。パイロット圧によりスプール弁体６が移動するとき、パイロット可変絞り部６ａに先だってサブ可変絞り部５０ａが開口し、サブ通路１５ｃ及びパイロット通路１５ｂに当該パイロット圧に応じたサブ流量が流れる。このため、油圧シリンダ１０２のボトム側の圧油は配管破断制御弁１００のポペット弁体５とスプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａ及びサブ可変絞り部５０ａに制御されながらコントロールバルブ１０３へ排出され、更にタンク１０９へと排出される。
【００５４】
３）油圧シリンダ１０２のボトム側の負荷圧の保持
コントロールバルブ１０３の中立位置で吊り荷を保持する場合のように、油圧シリンダ１０２のボトム側の負荷圧が高圧となる状態では、遮断位置にあるポペット弁体５が従来のロードチェック弁と同様に負荷圧を保持し、リーク量を減少させる機能（ロードチェック機能）を果たす。
【００５５】
４）過大な外力が油圧シリンダ１０２に作用した場合
油圧シリンダ１０２に過大な外力が作用し、シリンダ接続室８が高圧になると、リリーフ通路１５ｅの圧力が上昇して小リリーフバルブ７が開き、絞り３４を設けたドレン通路１５ｆに圧油が流れ込む。この結果、信号通路３６の圧力が上昇し、スプール弁体６を移動してパイロット可変絞り部６ａを開き、パイロット通路１５ａ，１５ｂにパイロット流量が流れる。これによりポペット弁体５も開弁し、外力により生じた高圧の圧油をアクチュエータライン１０５に接続されたオーバーロードリリーフバルブ１０７ａによりタンク１０９ヘと排出し、機器の破損を防止する。
【００５６】
５）配管破断時
万一、アクチュエータライン１０５が破断したときは、吊り荷を保持する場合と同様に、遮断位置にあるポペット弁体５がロードチェック弁（ホールディングバルブ）として機能し、油圧シリンダ１０２のボトム側の圧油の流出を阻止し、ブームの落下を防止する。
【００５７】
６）配管破断時に負荷（ブーム）を降ろすとき
配管破断時に、ブームを安全な位置まで下げるときは、オペレータは非常用ドレン回路４０の手動開閉弁４２を手動で開き、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａ内の作動油をドレン通路４１、ドレン通路２３、ドレンホース２２を介してタンク１０９に戻す。これにより油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの作動油を流量制御しながら少しづつ排出し、ブームをゆっくりと下げることができる。
【００５８】
以上のように構成した本実施の形態によれば、下記の効果が得られる。
【００５９】
１．油圧シリンダ１０２に給排される圧油の全油量が通過する流路にポペット弁体５を設けるだけで、圧油供給用のチェックバルブ、ロードチェックバルブ、オーバーロードリリーフバルブの諸機能を果たせるので、圧力損失の少ない弁装置が構成でき、エネルギ損失の少ない効率の良い運転が可能となる。
【００６０】
２．配管破断制御弁１００は従来のものに比較して小型化できるため、作業上での破損の機会が減少し、設計上の自由度も増す。更に、部品点数が少ないため故障の頻度が低減し、信頼性を向上できるとともに、低コストで製造できる。
【００６１】
３．過大な外力により生じた高圧の圧油を小リリーフバルブ７に作用させることでポペット弁体５を開弁しメインのオーバーロードリリーフバルブ１０７ａからタンクヘと開放するとき、小リリーフバルブ７を通過する圧油は小流量となるから、従来のオーバーロードリリーフバルブと同等の機能を小型の小リリーフバルブ７で実現することができる。しかも、小リリーフバルブ７からタンクに開放される圧油は従来あったドレンラインと同等のドレン通路２１を介してなされるため、配管破断制御弁１００にオーバーロードリリーフバルブ専用のドレン配管は不要となり、配管破断制御弁１００回りの配管の引き回しを簡素化できる。
【００６２】
４．スプール弁体６にサブ可変絞り部５０ａを追加し、サブ可変絞り部５０ａで微操作領域での流量制御を行い、パイロット可変絞り部６ａでポペット弁体５の制御を行うので、微操作領域の流量制御に関係なくポペット弁体５の開口タイミングを設定できるようになり、微操作領域での流量制御特性を変えても全体の流量制御幅は変化せず、微操作領域での操作性を良くするため流量制御の特性線の傾きを小さくした場合でも滑らかな流量制御特性が得られる。
【００６３】
例えば、図３において、スプール弁体６のサブ可変絞り部５０ａの特性線が破線のＸ５であった場合、これを本実施の形態のＸ３に傾きが小さくなるように変更しても、ポペット弁体５の開口タイミングのＰ３点は変わらないので、ポペット弁体５の流量制御特性も変わらず、配管破断制御弁１００の総通過流量の特性はＸ６からＸ４に変化する。つまり、微操作領域での流量制御特性は変化するが、配管破断制御弁１００を通過する最大流量の変化は僅かであり、全体の流量制御幅はほとんど変化しない。また、スプール弁体６のサブ可変絞り部５０ａの開口タイミングをＰ１点からずらした場合も同様であり、ポペット弁体５の開口タイミングはＰ３点から変化せず、全体の流量制御幅はほとんど変化しない。
【００６４】
また、逆に、スプール弁体６のパイロット可変絞り部６ａの特性（特性線Ｘの傾きや開口タイミング）を変えてポペット弁体５の流量制御特性を変えても、スプール弁体６のサブ可変絞り部５０ａによる微操作領域での流量制御特性は変わらない。
【００６５】
５．また、スプール弁体６のサブ可変絞り部５０ａの特性の変更とパイロット可変絞り部６ａの特性の変更（ポペット弁体５の特性の変更）を任意に組み合わせることにより流量制御特性の幅広い設定が可能となり、設計の自由度が増すので、要求流量制御特性の異なる多種のアクチュエータ（油圧シリンダ）に適用することができる。
【００６６】
６．非常用ドレン回路４０を設けたので、配管破断後にブームを下げるとき、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの作動油をもともと配管破断制御弁１００に備えられているドレン通路２３及びドレンホース２２を利用してタンク１０９に戻すので、手動パイロット弁１０８の操作レバーを図示Ｂ方向に微操作し、パイロット可変絞り部６ａ及びポペット弁体５を開弁して油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの作動油を排出する場合に比べて、作動油が機器外部に流出することを最小に抑えることができ、環境に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００６７】
７．非常用ドレン回路４０の手動開閉弁４２の最大開口面積を小さく設定したので、手動開閉弁４２をフルに開弁してもドレン通路４１を流れる流量は微小流量に抑えられ、ブームをゆっくりと下げることができる。このためオペレータの操作は容易となり、安全かつ確実にブームを下げることができる。
【００６８】
本発明の第２の実施の形態を図４により説明する。図中、図１に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。
【００６９】
図４において、１００Ａは本実施の形態に係わる配管破断制御弁装置を構成する配管破断制御弁であり、この配管破断制御弁１００Ａは、油圧シリンダ１０２の２つの作用室であるボトム側室１０２ａとロッド側室１０２ｂとを連通及び遮断する非常用バイパス回路６０と、油圧シリンダ１０２のロッド側室１０２ｂとドレン通路２３とを連通及び遮断し、非常用バイパス回路６０の連通時に油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａからロッド側室１０２ｂに流入する圧油の余剰流量をタンク１０９に還流する非常用ドレン回路４０Ａとを備えている。非常用バイパス回路６０は、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの給排ポート１０２ｃとロッド側室１０２ｂの給排ポート１０２ｄとを接続するバイパス通路６１と、このバイパス通路６１を開閉する手動開閉弁６２とで構成され、非常用ドレン回路４０Ａは、油圧シリンダ１０２のロッド側室１０２ｂの給排ポート１０２ｄとドレン通路２３とを接続するドレン通路４１Ａと、このドレン通路４１Ａを開閉する手動開閉弁４２Ａとで構成されている。手動開閉弁６２は配管破断時にブームをゆっくりと降ろせるように最大開口面積を小さく設定した例えばニードル弁である。また、手動開閉弁４２Ａも同様に最大開口面積を小さく設定した例えばニードル弁である。
【００７０】
以上のように構成した本実施の形態において、１）油圧シリンダ１０２のボトム側へ圧油を供給するとき、２）油圧シリンダ１０２のボトム側から圧油をコントロールバルブ１０３ヘ排出するとき、３）油圧シリンダ１０２のボトム側の負荷圧を保持するとき、４）過大な外力が油圧シリンダ１０２に作用したとき、５）配管が破断したときの動作は第１の実施の形態の動作と同じである。
【００７１】
配管破断時に、ブームを安全な位置まで下げるときは、オペレータは、まず、非常用ドレン回路４０Ａの手動開閉弁４２Ａを手動で開き、次いで非常用バイパス回路６０の手動開閉弁６２を手動で開き、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａ内の作動油をロッド側室１０２ｂに導くとともに、ボトム側室１０２ａから流出する油量のうち、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａとロッド側室１０２ｂの面積差分の余剰流量をドレン通路４１Ａ、ドレン通路２３、ドレンホース２２を介してタンク１０９に戻す。これにより油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの作動油を流量制御しながら少しづつ排出し、ブームをゆっくりと下げることができる。
【００７２】
以上のように構成した本実施の形態によっても、第１の実施の形態で述べた１〜５の効果と６及び７の効果が得られる。つまり、配管破断後にブームを下げるとき、作動油が機器外部に流出することを最小に抑え、環境に悪影響を及ぼすことを防止することができる。また、そのときの操作を容易とし、安全かつ確実にブームを下げることができる。
【００７３】
また、第１の実施の形態では、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａから流出する作動油の全量をドレン通路２３、ドレンホース２２を介してタンク１０９に戻すので、ドレンホース２２に高圧の作動流体が流れる可能性があり、ドレンホース２２をある程度高圧化する必要がある。しかし、本実施の形態では、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａから流出する油量の全量ではなく、その一部をドレン通路２３、ドレンホース２２を介してタンク１０９に戻すので、ドレンホース２２に高圧の作動油が流れてもドレンホース２２を破損する可能性が小さく、既存の低圧用のドレンホースをそのまま使用することができる。
【００７４】
更に、第１の実施の形態では、油圧シリンダ１０２のロッド側室１０２ｂに作動油を戻さずに油圧シリンダ１０２を縮めるので、油圧シリンダ１０２のロッド側室１０２ｂに空気が侵入する可能性があり、その後その空気抜きをする必要が生じるが、本実施の形態では、油圧シリンダ１０２のロッド側室１０２ｂに空気が侵入しないので、その後の取り扱いが容易となる。
【００７５】
更に、後述する実施の形態（第４及び第５の実施の形態）のように配管破断制御弁の外部に信号回路の油圧配管を追加する必要がないので、配管破断制御弁１００Ａのハウジング回りを簡素化できる。
【００７６】
本発明の第３の実施の形態を図５により説明する。図中、図１及び図４に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。
【００７７】
図５において、１００Ｂは本実施の形態に係わる配管破断制御弁装置の主要部分を構成する配管破断制御弁であり、この配管破断制御弁１００Ｂは、油圧シリンダ１０２の２つの作用室であるボトム側室１０２ａとロッド側室１０２ｂとを連通及び遮断する非常用バイパス回路６０Ａと、油圧シリンダ１０２のロッド側室１０２ｂとドレン通路２３とを連通及び遮断し、非常用バイパス回路６０Ａの連通時に油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａからロッド側室１０２ｂに流入する圧油の余剰流量をタンク１０９に還流する非常用ドレン回路４０Ｂとを備えている。非常用バイパス回路６０Ａは、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの給排ポート１０２ｃとロッド側室１０２ｂの給排ポート１０２ｄとを接続するバイパス通路６１と、このバイパス通路６１を開閉する比例電磁弁６２Ａとで構成され、非常用ドレン回路４０Ｂは、油圧シリンダ１０２のロッド側室１０２ｂの給排ポート１０２ｄとドレン通路２３とを接続するドレン通路４１Ａと、このドレン通路４１Ａを開閉する比例電磁弁４２Ｂとで構成されている。比例電磁弁６２Ａは配管破断時にブームをゆっくりと降ろせるように最大開口面積を小さく設定した弁であり、比例電磁弁４２Ｂも同様に最大開口面積を小さく設定した弁である。
【００７８】
また、本実施の形態の配管破断制御弁装置は、比例電磁弁６２Ａ，４２Ｂの操作手段として、電源６５、スイッチ６６、信号ライン６７，６７ａ，６７ｂを有し、信号ライン６７ａ，６７ｂは比例電磁弁６２Ａ，４２Ｂのソレノイド６２ａ，４２ａに接続されている。
【００７９】
以上のように構成した本実施の形態の動作は、手動開閉弁６２，４２Ａが比例電磁弁６２Ａ，４２Ｂに代わったことに伴い、手動開閉弁６２，４２Ａを手動操作する代わりにスイッチ６６をＯＮする点を除いて、図４に示す第２の実施の形態と同じである。つまり、配管破断時にブームを安全な位置まで下げるとき、オペレータはスイッチ６６をＯＮすると比例電磁弁６２Ａ，４２Ｂが開き、第１の実施の形態と同様、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａ内の作動油がロッド側室１０２ｂに導かれるとともに、面積差分の余剰流量がドレン通路４１Ａ、ドレン通路２３、ドレンホース２２を介してタンク１０９に戻され、これにより油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの作動油を少しづつ排出し、ブームをゆっくりと下げることができる。
【００８０】
したがって、本実施の形態によっても、配管破断後にブームを下げるとき、作動油が機器外部に流出することを最小に抑え、環境に悪影響を及ぼすことを防止することができ、かつそのときの操作を容易にし、安全かつ確実にブームを下げることができるなど、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
また、本実施の形態によれば、スイッチ６６を操作するだけで比例電磁弁６２Ａ，４２Ｂが作動しブームを降ろせるので、更に操作が容易となる。
【００８２】
更に、スイッチ６６を作業上安全な場所に設置することにより、配管破断制御弁１００Ｂに直接手を加えることなく、また配管破断制御弁１００Ｂや負荷であるブームに近づくことなく、安全に作業が行える。
【００８３】
本発明の第４の実施の形態を図６により説明する。図中、図１及び図４に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。
【００８４】
図６において、１００Ｃは本実施の形態に係わる配管破断制御弁装置の主要部分を構成する配管破断制御弁であり、この配管破断制御弁１００Ｃは、油圧シリンダ１０２の２つの作用室であるボトム側室１０２ａとロッド側室１０２ｂとを連通及び遮断する非常用バイパス回路６０Ｂを備えている。
【００８５】
また、本実施の形態の配管破断制御弁装置は、外部信号であるパイロット圧の行き先をスプール弁体６と非常用バイパス回路６０Ｂとの間で切り換える手動切換回路７０を備えている。
【００８６】
非常用バイパス回路６０Ｂは、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの給排ポート１０２ｃとロッド側室１０２ｂの給排ポート１０２ｄとを接続するバイパス通路６１と、このバイパス通路６１を開閉する弁手段であるスプール弁体６２Ｂとで構成されている。スプール弁体６２Ｂは可変絞り部６２ｂを備え、その最大開口面積は配管破断時にブームをゆっくりと降ろせるように小さく設定されている。また、スプール弁体６２Ｂは受圧室６２ｃを有する油圧パイロット切換弁であり、通常は図示の閉位置に保持されている。
【００８７】
手動切換回路７０は、パイロットライン３２ａとパイロットライン３２ｂとの間に設置された手動切換弁７１とを有し、パイロットライン３２ａとパイロットライン３２ｂとで手動パイロット弁１０８からのパイロット圧をスプール弁体６の受圧室１７に導くパイロットライン３２が構成されている。また、手動切換弁７１からはパイロットライン７２が分岐し、パイロットライン７２はスプール弁体６２Ｂの受圧室６２ｃに接続されている。手動切換弁７１は、パイロットライン３２ａとパイロットライン３２ｂを連通させ、手動パイロット弁１０８からのパイロット圧をスプール弁体６の受圧室１７に導く第１位置と、パイロットライン３２ａをパイロットライン７１に接続しパイロット圧をスプール弁体６２Ｂの受圧室６２ｄに導く第２位置とを有し、操作レバー７１ａにより第１位置と第２位置のいずれかに切り換えられる。
【００８８】
以上のように構成した本実施の形態においては、通常動作時は手動切換弁７１は図示の第１位置に切り換えておくことにより、パイロットライン３２ａはパイロットライン３２ｂに連通し、先の実施の形態と同様に通常時の動作を行わせることができる。
【００８９】
配管破断時にブームを安全な位置まで下げるときは、オペレータは、まず、手動切換弁７１の操作レバー７１ａを操作し手動切換弁７１を図示の第１位置から第２位置に切り換え、次いで手動パイロット弁１０８の操作レバーを図示Ｂ方向に操作する。このとき、操作レバーは微操作或いはハーフ操作の範囲内で徐々に操作する。これによりコントロールバルブ１０３が図示の中立位置と図示右側の位置との中間位置に切り換えられ、アクチュエータライン１０６は油圧ポンプ１０１とタンク１０９のそれぞれに部分的に絞りを介して接続された状態となる。
つまり、非常用バイパス回路６０Ｂの連通時に油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａからロッド側室１０２ｂに流入する圧油の余剰流量をタンク１０９に還流するドレン回路が形成される。
【００９０】
また、パイロットライン３２ａとパイロットライン７２が連通するため、手動パイロット弁１０８からのパイロット圧が手動切換弁７１、パイロットライン３２ａ、パイロットライン７２を介してスプール弁体６２Ｂの受圧室６２ｃに導かれ、スプール弁体６２Ｂは図示の閉位置から可変絞り部６２ｂのある位置に切り換えられる。このとき、スプール弁体６２Ｂの可変絞り部６２ｂの開度は手動パイロット弁１０８からのパイロット圧（手動パイロット弁１０８の操作レバーの操作量）に応じた開口面積となる。これにより油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａ内の作動油がロッド側室１０２ｂに導かれるとともに、面積差分の余剰流量はアクチュエータライン１０６、コントロールバルブ１０３を介してタンク１０９に戻され、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの作動油を流量制御しながら少しづつ排出し、ブームをゆっくりと下げることができる。
【００９１】
したがって、本実施の形態によっても、配管破断後にブームを下げるとき、作動油が機器外部に流出することを最小に抑え、環境に悪影響を及ぼすことを防止することができ、かつそのときの操作を容易にし、安全かつ確実にブームを下げることができるなど、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９２】
また、本実施の形態によれば、手動パイロット弁１０８の操作レバーの操作量を調整することにより、スプール弁体６２Ｂの可変絞り部６２ｂの開口面積を調整でき、ボトム側室１０２ａから流出する流量を任意に調整できるので、任意の速度で安全にブームを降ろすことができる。
【００９３】
更に、手動切替弁７１を作業上安全な場所に設置することにより、配管破断制御弁１００Ｃに直接手を加えることなく、また配管破断制御弁１００Ｃや負荷であるブームに近づくことなく、安全に作業が行える。
【００９４】
本発明の第５の実施の形態を図７により説明する。図中、図１、図４及び図５に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。
【００９５】
図７において、１００Ｃは本実施の形態に係わる配管破断制御弁装置の主要部分を構成する配管破断制御弁であり、この配管破断制御弁１００Ｃは、油圧シリンダ１０２の２つの作用室であるボトム側室１０２ａとロッド側室１０２ｂとを連通及び遮断する非常用バイパス回路６０Ｂと、外部信号である手動パイロット弁１０８からのパイロット圧の連通及び遮断とパイロット一次圧発生回路７５のパイロット一次圧の遮断及び連通を切り換える電磁切換回路７０Ａとを備えている。
【００９６】
非常用バイパス回路６０Ｂは、図６に示した第４の実施の形態のものと同じである。
【００９７】
パイロット一次圧回路７５は、パイロットポンプ７６と、パイロットポンプ７６の吐出圧を所定値（例えば５０Ｋｇ／ｃｍ２程度）に保持するリリーフ弁７７とを備え、その吐出圧を信号圧力として出力するパイロットライン７８，７９とを有している。パイロットライン７８はパイロットポンプ７６の吐出路に接続され、パイロットライン７９はスプール弁体６２Ｂの受圧室６２ｃに接続されている。パイロット一次圧回路７５は手動パイロット弁１０８等の操作系の油圧源として油圧ショベル等の油圧機械の油圧駆動装置に通常備えられるものであり、例えばパイロットポンプ７６の吐出圧はパイロットライン８０を介して手動パイロット弁１０８に導かれている。
【００９８】
電磁切換回路７０Ａは、パイロットライン３２を構成するパイロットライン３２ａ，３２ｂの間及びパイロットライン７８，７９の間に設置された電磁切換弁７１Ａと、パイロットライン１１０に設置された電磁切換弁１２０と、電磁切換弁７１Ａ及び電磁切換弁１２０の操作手段として設けられた電源８５、スイッチ８６、信号ライン８７，８７ａとを有し、信号ライン８７は電磁切換弁７１Ａのソレノイド７１ａに接続され、信号ライン８７ａは電磁切換弁１２０のソレノイド１２０ａに接続されている。
【００９９】
電磁切換弁７１Ａは、パイロットライン３２ａとパイロットライン３２ｂを連通させ、パイロットライン７８とパイロットライン７９の連通を遮断する第１位置７１ｂと、パイロットライン３２ａとパイロットライン３２ｂの連通を遮断し、パイロットライン７８とパイロットライン７９を連通させる第２位置７１ｃとを有し、ソレノイド７１ａが励磁されると第１位置７１ｂから第２位置７１ｃに切り換えられる。
【０１００】
電磁切換弁１２０は、パイロットライン１１０を連通状態とする開口面積の大きな第１位置１２０ｂと、絞り１２０ｄを有する第２位置１２０ｃとを有し、ソレノイド１２０ａが励磁されると第１位置１２０ｂから第２位置１２０ｃに切り換えられる。
【０１０１】
パイロットライン８１ａはパイロットライン７９から分岐し、パイロットライン８１ｂはパイロットライン１１０に接続され、パイロットライン１１０はコントロールバルブ１０３の受圧室１０３ｂに接続されている。受圧室１０３ｂは手動パイロット弁１０８の操作レバーを図示Ｂ方向に操作したときのパイロット圧がパイロットライン１１０を介して導かれる受圧室である。パイロットライン８１ａには、絞り８２と、受圧室１０３ｂ及びパイロットライン１１０側からパイロットライン７９側への圧油の流れを阻止するチェック弁８３が設けられている。
【０１０２】
絞り８２の開口面積をＡ１、絞り１２０ｄの開口面積をＡ２とすると、Ａ１＜Ａ２に設定されている。
【０１０３】
以上のように構成した本実施の形態においては、通常動作時はスイッチ８６を開き、ソレノイド７１ａ，１２０ａを非励磁とし、電磁切換弁７１Ａ，１２０を図示の第１位置７１ｂ，１２０ｂに切り換えることにより、パイロットライン３２ａとパイロットライン３２ｂは連通し、パイロットライン７８とパイロットライン７９の連通は遮断されるとともに、パイロットライン１１０は連通状態となる。このとき、電磁切換弁１２０も第１位置１２０ｂとなり、手動パイロット弁１０８の操作レバーを図示Ｂ方向に操作したときに発生するパイロット圧はコントロールバルブ１０３の受圧室１０３ｂに導かれるが、パイロットライン８１においてはそれがチェック弁８３により阻止され、パイロットライン７９に導かれることはない。このため先の実施の形態と同様に通常時の動作を行わせることができる。
【０１０４】
配管破断時にブームを安全な位置まで下げるときは、オペレータはスイッチ８６をＯＮし、ソレノイド７１ａ，１２０ａを励磁し、電磁切換弁７１Ａを図示の第１位置７１ｂから第２位置７１ｃに切り換え、かつ電磁切換弁１２０を絞り１２０ｄを有する第２位置１２０ｃに切り換える。これによりパイロットライン３２ａとパイロットライン３２ｂの連通が遮断され、パイロットライン７８とパイロットライン７９が連通するため、パイロット一次圧回路７６のパイロット一次圧がパイロットライン７８、パイロットライン７９を介してスプール弁体６２Ｂの受圧室６２ｃに導かれ、スプール弁体６２Ｂは図示の閉位置から可変絞り部６２ｂのある位置に切り換えられる。
【０１０５】
また、このとき、手動パイロット弁１０８は操作されていないので、パイロット弁１０８の出力ポートはタンクポートに連通しており、パイロットライン１１０はパイロット弁１０８を介してタンク１０９に連通している。このためパイロットライン７９から絞り８２、パイロットライン８１、電磁切換弁１２０の第２位置１２０ｃの絞り１２０ｄ、パイロットライン１１０、パイロット弁１０８を介してタンク１０９に至る圧油の流れが生じ、パイロットライン７９に導かれたパイロット一次圧は、絞り８２と電磁切換弁１２０の第２位置１２０ｃの絞り１２０ｄとにより減圧され、パイロット一次圧とタンク圧との中間の微小圧力がパイロットライン８１の絞り８２の下流側に発生し、これが制御圧力としてコントロールバルブ１０３の受圧室１０３ｂに導かれる。その結果、コントロールバルブ１０３は微操作され図示の中立位置と図示右側の位置との中間位置に切り換えられ、アクチュエータライン１０６は油圧ポンプ１０１とタンク１０９のそれぞれに部分的に絞りを介して接続された状態となる。つまり、非常用バイパス回路６０Ｂの連通時に油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａからロッド側室１０２ｂに流入する圧油の余剰流量をタンク１０９に還流するドレン回路が形成される。
【０１０６】
これにより油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａ内の作動油がロッド側室１０２ｂに導かれるとともに、面積差分の余剰流量はアクチュエータライン１０６、コントロールバルブ１０３を介してタンク１０９に戻され、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの作動油を少しづつ排出し、ブームをゆっくりと下げることができる。
【０１０７】
したがって、本実施の形態によっても、配管破断後にブームを下げるとき、作動油が機器外部に流出することを最小に抑え、環境に悪影響を及ぼすことを防止することができ、かつそのときの操作を容易にし、安全かつ確実にブームを下げることができるなど、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
また、本実施の形態によれば、スイッチ８６を操作するだけでスプール弁体６２Ｂが開位置に切り換えられるとともに、コントロールバルブ１０３の受圧室１０３ｂに減圧されたパイロット圧が作用してコントロールバルブ１０３を微操作し、余剰流量をタンクに還流するドレン回路が形成されるので、簡単な操作でブームを降ろせるようになり、更に操作が容易となる。
【０１０９】
更に、スイッチ８６を作業上安全な場所に設置することにより、配管破断制御弁１００Ｃに直接手を加えることなく、また配管破断制御弁１００Ｃや負荷であるブームに近づくことなく、安全に作業が行える。
【０１１０】
本発明の第６の実施の形態を図８に基づき説明する。図中上述した第５の実施の形態に図７に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。
【０１１１】
図８において、１００Ｄは本実施の形態に係わる配管破断制御弁装置の主要部分を構成する配管破断制御弁である。この配管破断制御弁１００Ｄは、上述した第５の実施の形態に用いたリリーフ弁７に変え、パイロット信号によりそのセット圧を変更可能なポペット式のリリーフ弁２００を用いている。このリリーフ弁２００は、ポペット２００ｅと、パイロット圧が付与される受圧室２００ａと、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの負荷圧が導かれる受圧室２００ｂと、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａと接続されるシリンダ接続室２００ｃと、絞り３４を介しタンク１０９と接続されるタンク側室２００ｆと、セット圧を設定するバネ２００ｄとを備えている。
【０１１２】
また、リリーフ弁２００の受圧室２００ａとパイロットポンプ７６とを接続する管路上には電磁切換弁２０１が設けられ、この電磁切換弁２０１の弁位置を切り換えることにより、リリーフ弁２００のセット圧が変更される。さらに、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａとロッド側室１０２ｂとを連絡する管路上には、この管路を連通・遮断する電磁切換弁６２Ｃが設けられている。そして、これらの電磁切換弁２０１，６２Ｃの弁位置を切り換えるためのスイッチ８６ａが設けられている。
【０１１３】
以上のように構成した本実施の形態では、通常動作時はスイッチ８６ａを開き、ソレノイド２０１ａ，６２ｄを非励磁とする。電磁切換弁６２Ｃは図示の閉位置６２ｅとなり、電磁切換弁２０１は、図示の第１位置２０１ｂとなり、リリーフ弁２００の受圧室２００ａにはパイロット一次圧が付与される。この状態では、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの負荷圧が比較的高圧になり、その負荷圧がリリーフ弁２００の受圧室２００ｂに導かれ、その負荷圧とパイロット一次圧によるポペット２００ｅの押付力の和が、バネ２００ｄの押付力を上回ったときにシリンダ接続室２００ｃとタンク側室２００ｆとが連通し、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの圧油をタンク１０９へと導く。
【０１１４】
ここで、バネ２００ｄのセット圧は受圧室２００ａのパイロット一次圧による押付力の分減じられており、この減じられたセット圧が図１に示す小リリーフバルブ７のセット圧と同等の値になるよう設定されている。これにより第５の実施の形態と同様に通常時の動作を行わせることができる。
【０１１５】
また、配管破断時にブームを安全な位置まで下げるときには、スイッチ８６ａを閉じ、電磁切換弁２０１のソレノイド２０１ａ及び電磁切換弁６２Ｃのソレノイド６２ｄを励磁し、それぞれ弁位置を第２位置２０１ｃ，６２ｆに切り換える。これによりリリーフ弁２００の受圧室２００ａがタンク１０９に接続され、受圧室２００ａがタンク圧にほぼ等しくなり、ポペット２００ｅの開方向のセット圧が通常動作時の設定より高くなる。一方、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａとロッド側室１０２ｂとは、電磁切換弁６２Ｃの第２位置６２ｆの絞り６２ｇを介して接続される。この状態で、手動パイロット弁１０８をＢ方向に微操作すると、コントロールバルブ１０３が図示中立位置と右側の位置との中間位置に切り換えられ、アクチュエータライン１０６が、油圧ポンプ１０１とタンク１０９のそれぞれに部分的に絞りを介して接続された状態となる。したがって、上述した第５の実施の形態同様に、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａからロッド側室１０２ｂに流入する圧油の余剰流量をタンク１０９に還流するドレン回路が形成される。
【０１１６】
これにより、第５の実施の形態同様にブームをゆっくりと下げることができる。
【０１１７】
また、配管破断時にブームを安全な位置まで下げるとき、もし、リリーフ弁２００のセット圧が通常動作時の設定と同じであるとすると、油圧シリンダ１０２に過大な外力が作用して油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの負荷圧が過大となり、それがリリーフ弁２００の設定圧を越えるとリリーフ弁２００のポペット２００ｅが開き、絞り３４を設けたドレン通路１５ｆに圧油が流れ込む。この結果、信号通路３６の圧力が上昇し、スプール弁体６を移動してパイロット可変絞り部６ａを開き、パイロット通路１５ａ，１５ｂにパイロット流量が流れ、これによりポペット弁体５も開弁し、油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの圧油がアクチュエータライン１０５の破断部から外部に流出してしまう。
【０１１８】
本実施の形態では、スイッチ８６ａを閉じ、電磁切換弁２０１を第２位置２０１ｃに切り換えるとポペット２００ｅの開方向のセット圧が通常動作時の設定より高くなるので、油圧シリンダ１０２に過大な外力が作用し油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの負荷圧が過大となっても、リリーフ弁２００のポペット２００ｅは閉じた状態に保たれ、そのような場合でも油圧シリンダ１０２のボトム側室１０２ａの圧油がアクチュエータライン１０５の破断部から外部に流出してしまうことが防止される。
【０１１９】
したがって、本実施の形態によれば、配管破断後にブームを下げるとき、作動油が機器外部に流出することを更に確実に抑え、環境に悪影響を及ぼすことを防止できる。また、上記の実施の形態と同様、その操作を容易にし、安全かつ確実にブームを下げることができる。
【０１２０】
なお、以上の実施の形態では、本発明の主要部分を構成する配管破断制御弁を、パイロット弁としてのスプール弁体６に可変絞り部６ａを設け、主弁としてのポペット弁体５に、ポペット弁体５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８から背圧室１０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ハックスリット１１を設け、スプール弁体６及びポペット弁体５を手動パイロット弁１０８からのパイロット圧（外部信号）に応じて通過流量を制御する可変絞り弁として構成したが、パイロット弁としてのスプール弁体をパイロットラインを連通及び遮断する開閉弁として構成し、主弁としてのポペット弁体に固定絞り部を設け、ポペット弁体を開閉弁としたものであってもよい。
【０１２１】
また、上記実施の形態では、パイロット弁としてのスプール弁体６にパイロット可変絞り部６ａとサブ可変絞り部５０ａを設けたが、パイロット可変絞り部６ａだけを設けてもよい。この場合、サブ可変絞り部６０ａはサブ通路１５ｃとともに省略してもよいし、サブ可変絞り部６０をスプール弁体６と別体のスプール弁体に形成してもよい。
【０１２２】
更に、図８に示した第６の実施の形態では、電磁切換弁６２Ｃとの組み合わせでポペット式のリリーフ弁２００及び電磁切換弁２０１を設けたが、図１、図４、図５、図６、図７に示す各実施の形態においても小リリーフバルブ７に代えてポペット式のリリーフ弁２００と電磁切換弁２０１を設けてもよく、これにより図８に示した第６の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明によれば、油圧配管の破断時に負荷を保持した状態から負荷を降ろすとき、作動油の機器外部への流出を最小限に抑え、環境へ悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【０１２４】
また、本発明によれば、油圧配管の破断時に負荷を保持した状態から負荷を降ろすとき、第１作用室から第２作用室に圧油を導き、その余剰流量をタンクに還流するので、ドレン回路を流れる作動油は少なく、ドレン回路をタンクに接続するドレンホースを低圧化できる。
【０１２５】
また、本発明によれば、配管破断制御弁装置のハウジング回りを簡素化できる。
【０１２６】
更に、本発明によれば、スイッチを操作するだけで負荷を降ろせるので、操作が容易となる。
【０１２７】
また、本発明によれば、スイッチや選択弁を作業上安全な場所に設置することにより、配管破断制御弁装置のハウジングに直接手を加えることなく、また配管破断制御弁装置及び負荷に近づくことなく、安全に作業が行える。
【０１２８】
また、本発明によれば、油圧シリンダに過大な外力が作用し負荷圧が過大となる場合でも、油圧シリンダの圧油が破断した配管から外部に流出してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる配管破断制御弁装置をこれが配置される油圧駆動装置とともに油圧回路で示す図である。
【図２】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３】図１に示す配管破断制御弁装置のパイロット圧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４】本発明の第２の実施の形態に係わる配管破断制御弁装置をこれが配置される油圧駆動装置とともに油圧回路で示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係わる配管破断制御弁装置をこれが配置される油圧駆動装置とともに油圧回路で示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係わる配管破断制御弁装置をこれが配置される油圧駆動装置とともに油圧回路で示す図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係わる配管破断制御弁装置をこれが配置される油圧駆動装置とともに油圧回路で示す図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態に係わる配管破断制御弁装置をこれが配置される油圧駆動装置とともに油圧回路で示す図である。
【符号の説明】
１，２　入出カポート
３　ハウジング
５　ポペット弁体
６　スプール弁体
６ａ　パイロット絞り部
７　小リリーフバルブ
８　シリンダ接続室
９　配管接続室
１０　背圧室
１１　フィードパックスリット
１３　バネ
１５ａ，１５ｂ　パィロット通路
１５ｃ　サブ通路
１５ｅ　リリーフ通路
１５ｆ　ドレン通路
１６　バネ
１７　受圧室
２１　ドレン通路
３２，３２ａ，３２ｂ　パイロットライン
３４　絞り
３５　受圧室
３６　信号通路
４０　４０Ａ，４０Ｂ　非常用ドレン回路
４１，４１Ａ　ドレン通路
４２，４２Ａ　手動開閉弁
４２Ｂ　比例電磁弁
４２ａ　ソレノイド
５０ａ　サブ可変絞り部
６０，６０Ａ，６０Ｂ　非常用バイパス回路
６１　バイパス通路
６２　手動開閉弁
６２Ａ　比例電磁弁
６２ａ　ソレノイド
６２Ｂ　スプール弁体
６２ｂ　可変絞り部
６２ｃ　受圧室
６５　電源
６６　スイッチ
６７，６７ａ，６７ｂ　信号ライン
７０　手動切換回路
７０Ａ　電磁切換回路
７１　手動切換弁
７１Ａ　電磁切換弁
７１ａ　ソレノイド
７２　パイロットライン
７６　パイロットポンプ
７７　リリーフ弁
７８，７９　パイロットライン
８０　パイロットライン
８１　パイロットライン
８２　絞り
８３　チェック弁
８５　電源
８６　スイッチ
８６ａ　スイッチ
８７　信号ライン
１００，１００Ａ，１００Ｂ　１００Ｃ　配管破断制御弁
１０１　油圧ポンプ
１０２　油圧シリンダ
１０２ａ　ボトム側室（第１作用室）
１０２ｂ　ロッド側室（第２作用室）
１０２ｃ，１０２ｄ　給排ポート
１０３　コントロールバルブ
１０５　アクチュエータライン（油圧配管）
１０６　アクチュエータライン
１０７ａ，１０７ｂ　オーバーロードリリーフバルブ
１０８　手動パイロット弁
１０９　タンク
１１０　パイロットライン
１２０　電磁切換弁
１２０ｄ　絞り
２００　ポペット式のリリーフ弁
２００ａ，２００ｂ　受圧室
２００ｄ　バネ
２００ｅ　ポペット
２０１　電磁切換弁
【図１】
2004060834.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004060834.tif 000006
【図５】
2004060834.tif 000007
【図６】
2004060834.tif 000008
【図７】
2004060834.tif 000009
【図８】
2004060834.tif 000010