专利摘要:

公开号:WO1991008395A1
申请号:PCT/JP1990/001571
申请日:1990-12-04
公开日:1991-06-13
发明作者:Hitoshi Kagiwada;Tomohiko Yasuoka
申请人:Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.;
IPC主号:F16H61-00
专利说明:
[0001] 明 細 書 油圧モータ駆動回路装置 技術分野
[0002] 本発明は油圧モータ駆動回路装置に係わり、 特に、 例えば油圧シ ョ ベル等の建設機械に設け られ、 走行用 油圧モータを駆動制御するのに好適な油圧モータ駆動 回路装置に関する。 背景技術
[0003] 油圧シ ョ ベル等の建設機械に用いられる従来の走行 用油圧モータ駆動回路装置は、 例えば実開昭 6 2— 1 9 4 7 5号公報に記載のよ う に、 出力軸が例えば履体 等の走行体に連結され、 慣性負荷である車体を回転駆 動する油圧モータ と、 主油圧源と しての油圧ポ ンプと タ ンク と、 油圧モータを油圧ポンプおよびタ ンク に接 続する 1対の主管路と、 1対の主管路に記置され、 油 圧ポンプから油圧モータに供給される圧油の方向を切 換えるノ ーマルオープン型の方向切換弁とを備えた構 成となっ ている。 また、 1対の主管路の方向切換弁と 油圧モータ との間にはカウ ンタ ラ ンス弁が ffi置され ている。
[0004] カウ ンタバラ ンス弁は、 1対の逆止弁と、 これら逆 止弁に並列に設けられ、 常時はばねによって中立位置 に付勢され、 油圧ポンプからの圧油がパイ ロ ッ ト圧と して作用する と きにばねに杭して中立位置から左, 右 の作動位置に切換えられる圧力制御弁と、 圧力制御弁 の切換速度を調整する 1対の絞り とから構成され、 圧 力制御弁には中立位置と作動位置との間に中間の絞り 領域が設けられ、 この絞り領域によ り圧力制御弁が作 動位置から中立位置に復帰する と きに油圧モータから の戻り油に絞り作用を与え、 戻り側主管路にブレーキ 圧を発生させる。
[0005] 以上のよ う に構成した油圧モータ駆動回路装置にお いて、 方向切換弁を中立位置から作動位置に切換える と、 油圧ポンプからの圧油は方向切換弁、 一方の主管 路および逆止弁を介して油圧モータに供給され、 油圧 モータを慣性負荷と共に回転させる。 このと き、 カウ ンタバラ ンス弁の圧力制御弁には方向切換弁出側の上 記主管路内の圧力 (油圧モータの駆動圧力) がパイ 口 ッ ト圧力と して絞り を介して作用 し、 圧力制御弁はこ のパイ ロ ッ ト圧によ り中立位置から作動位置に切換え られ、 油圧モー夕からの戻り油を他方の主管路を介し てタ ンクへと排出させる。
[0006] 一方、 油圧モータが慣性負荷と共に回転している状 態で、 車両が下り坂道等にさ しかかり、 油圧モー夕が 慣性負荷によって慣性回転する と きには、 油圧モータ のポンプ作用によ り供給側主管路内の圧力が低下し、 カ ウ ンタバラ ンス弁の圧力制御弁が作動位置から絞り 領域を介して中立位置へ復帰しょ う とするので、 油圧 モー夕か らの戻り油は油圧モータ と カ ウ ンタバラ ンス 弁との間で戻り側の主管路内に封じ込め られ、 これに よって戻り側主管路内の圧力は 1対の主管路管に設け られているォ一バロー ドリ リ ーフ弁の設定圧まで上昇 し、 戻り側主管路内にブレーキ圧を発生させ、 車両が 坂道等で逸走するのを防止する。
[0007] また、 油圧モータが慣性負荷と共に回転している状 態で、 車両を停止させるベく 方向切換弁を中立位置に 戻したと きには、 油圧モータが慣性負荷によ っ て回転 し続けよ う と し、 この と き も、 カ ウ ンタバラ ンス弁の 圧力制御弁が作動位置から絞り領域を介して中立位置 へ復帰しょ う とするので、 上記と同様に戻り側主管路 内にブレーキ圧を発生させて、 車両を停止させる。
[0008] と こ ろで、 従来技術では、 上述のよ う にカ ウ ンタバ ラ ンス弁に 1対の絞りを設け、 この絞りの設定で圧力 制御弁の中立位置への復帰速度を調整しているが、 圧 力制御弁の復帰速度を速く するよ う に絞り を設定した 場合には、 戻り側主管路が圧力制御弁によって急激に 遮断されて衝撃が大き く なるので、 こ の衝撃を緩和す るために圧力制御弁の復帰速度はある程度遅く 設定す るのが普通である。 したがって、 このよ う なカ ウ ンタ バラ ンス弁の設定で、 油圧モータが慣性負荷と共に回 転している状態で車両を停止させるベく 方向切換弁を 中立位置に戻したと きには、 カウ ンタバラ ンス弁の圧 力制御弁は直ちには中立位置には戻らず、 圧力制御弁 が中立位置に復帰するまでの間、 油圧モータが慣性回 転を続けて戻り側主管路に吐出された圧油 (戻り油) の一部が絞り領域にある圧力制御弁を通り、 中立位置 にあるセ ンターオープン型の方向切換弁を通ってタ ン ク に排出される。 一方、 このと き、 油圧ポンプからの 圧油の供給は方向切換弁により完全に遮断される。 し たがって、 戻り側主管路内の圧油は一部はオーバロ ー ドリ リ ーフ弁を通して供給側主管路に戻されるが、 少 な く と も圧力制御弁および方向切換弁を通つて排出し た戻り油の分だけ供耠側主管路内の作動油が不足して、 負圧が発生し易く な り、 キヤ ビテーシ ョ ンを発生させ る恐れがある。
[0009] また、 上記の動作において、 カウ ンタバラ ンス弁の 圧力制御弁が中立位置に復帰した後は、 油圧モータの ポンプ作用で戻り側主管路に排出された圧油は全てが オーバロ ー ドリ リ ーフ弁を通して供給側主管路に戻さ れるので、 圧力制御弁を通しての圧油のタ ンクへの排 出はな く なるが、 油圧モータ等の油圧機器の可動部か らは通常圧油の漏れが不可避的に生じ、 方向切換弁を 中立位置に戻した後、 車両を停止させるまでの間は、 戻り側主管路内にはオーバ リ リ ーフ弁による ブレーキ 圧が発生する こ とから、 特にこの漏れ量は顕著とな り、 この内部漏れによ り同様に供給側主管路内の作動油が 不足して、 負圧が発生し易 く な り、 キヤ ビテーシ ヨ ン を発生させる恐れがある。
[0010] 上記のキヤ ビテーシ ョ ンの発生は比較的大きな騒音 を生じ、 運転者に不快感を与えるばかりでな く 、 油圧 モータ等の油圧機器を損傷させて寿命を低下させる こ とから、 操作上および耐久性向上の観点から無視でき ない問題となっている。
[0011] また、 小型の油圧シ ョベル等に用い られる走行用油 圧モータ駆動回路装置には、 カ ウ ンタバラ ンス弁を省 略し、 ノ ーマルオープン型の方向切換弁に代えてク ロ ーズ ドセ ンタ型の方向切換弁を使用 したものがある。 この ものにおいて、 方向切換弁には中立位置と左右の 作動位置との間に中間の絞り領域がある こ とから、 そ の絞り領域で戻り油を制限し、 油圧モータの停止時の 衝撃を緩和する こ とが可能である。 しかしながら、 こ の回路装置でも、 メ ータイ ンの絞り と メ ータ アウ ト の 絞り とではメ一タイ ン制御による油圧モータの速度制 御を可能とするため後者の開度が前者の開度よ り大き く なるよ う に設定している こ とから、 方向切換弁が絞 り領域にある間、 供給側主管路に供給される圧油よ り も戻り側主管路からタ ンクへ排出される圧油の方が多 く な り、 同様に供給側主管路内の作動油が不足して、 キヤ ビテーシ ョ ンを発生させる という問題がある。
[0012] そ して特に、 方向切換弁を中立位置に戻した後は、 カウ ンタバラ ンス弁を備えた上記の場合と同様に、 油 圧モータ等の油圧機器の内部漏れによ り供給側主管路 内の作動油が不足して、 キヤ ビテ一シ ヨ ンを発生させ る o
[0013] 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、 その目的は、 油圧モータの憤性回転時にキヤ ビ テーシ ョ ンが発生するのを効果的の防止する こ とがで き、 油圧モータ等の油圧機器の寿命を向上できる と共 に、 油圧モータの停止時等の衝撃を低減でき、 信頼性 を向上させる油圧モータ駆動回路装置を提供する こ と である。 発明の開示
[0014] 本発明によれば、 上記目的を達成するため、 慣性負 荷を回転駆動する油圧モータ と、 主油圧源と しての油 圧ポンプと、 タ ンク と、 前記油圧モータを前記油圧ポ ンプおよびタ ンク に接続する 1対の主管路と、 前記 1 対の主管路に配置され、 前記油圧ポンプから油圧モー 夕に供給される圧油の方向を切換える方向切換弁とを 備えた油圧モータ駆動回路装置において、 副油圧源と、 一端が前記副油圧源に接続された捕助管路と、 前記補 助 路の他端と前記 1対の主管路とに接続され、 前記 油圧モータの回転時、 前記 1対の主管路の う ちの低圧 側の主管路に前記捕助管路の他端を連絡する低圧選択 手段と、 前記補助管路に配置され、 前記方向切換弁が 少な く と も中立位置にある と きには前記副油圧源から の圧油を前記補助管路の他端に供給し、 前記方向切換 弁が作動位置にある と きには前記副油圧源から前記捕 助管路の他端への圧油の供給を遮断する切換え制御手 段とを備える こ とを特徴とする油圧モータ駆動回路装 置が提供される。
[0015] 上記構成によ り、 方向切換弁を中立位置に戻して油 圧モータを停止させる とき、 油圧モータの慣性回転に よ り戻り側主管路にブレーキ圧が発生する と、 低圧選 択手段が低圧側主管路である供給側主管路を補助管路 に連絡し、 かつ切換え制御手段が副油圧源からの圧油 を捕助管路の他端に供給可能とする。 したがって、 副 油圧源からの圧油が補助管路および低圧選択手段を介 して供給側主管路に捕給され、 油圧モータが慣性回転 を続ける と きに、 低圧側の主管路内が作動油不足とな り、 キヤ ビテー シ ヨ ンが発生するのが防止される。
[0016] 前記方向切換弁と油圧モータ との間で前記 1対の主 管路に配置されたカウ ンタバラ ンス弁をさ らに備える 油圧モータ駆動回路装置においては、 前記低圧選択手 段は前記カ ウ ンタバラ ンス弁と油圧モータ との間で前 記 1対の主管路に接続される。 そ して、 この場合、 前 記切換え制御手段は前記カ ウ ンタバラ ンス弁の動作に 応答して動作する弁手段を含む。
[0017] こ こで、 好ま し く は、 前記弁手段は前記カ ウ ンタパ ラ ンス弁と一体に設けられた捕助切換弁を含み、 この 捕助切換弁は前記カウ ンタバラ ンス弁に内蔵されてい てもよい。
[0018] また、 好ま し く は、 前記低圧選択手段は前記カ ウ ン 夕バラ ンス弁に内蔵された弁手段を含む。
[0019] また、 上記油圧モータ駆動回路装置において、 前記 切換え制御手段は前記方向切換弁の動作に応答して動 作する弁手段を含む構成であってもよい。 この場合、 好ま し く は、 前記弁手段は前記方向切換弁と一体に設 けられた補助切換弁を含む。
[0020] また、 好ま し く は、 前記切換え制御手段は、 前記方 向切換弁が中立位置にあるか否かを検出する手段をさ らに含み、 前記弁手段は、 前記補助管路に配置され、 前記検出手段からの信号により動作する電磁比例減圧 弁であってもよい。
[0021] また、 本発明の油圧モータ駆動回路装置は、 好ま し く は、 前記捕助管路を前記油圧モータ とは異なる他の 油圧ァク チユエ一夕に接続する制御管路と、 前記制御 管路に前記副油圧源からの圧油に基づき少な く と も 2 種類の異なる レベルの圧力の圧油を供給可能する圧力 制御手段とをさ らに備える。 この場合、 好ま し く は、 前記油圧モータ は容量可変部材を有する可変容量型の 油圧モータであ り、 前記他の油圧ァク チユエ一夕は前 記容量可変部材を駆動し、 前記油圧モータの容量を変 化させるァクチユエ一夕である。 また、 前記他の油圧 ァク チユエ一夕 は前記油圧モータを制動する ブレーキ 装置であってもよい。
[0022] また、 油圧モータ駆動回路装置が上記のよ う にカ ウ ン夕バラ ンス弁を備える場合、 前記切換え制御手段は 前記カ ウ ンタバラ ンス弁の動作に応答して動作する補 助切換弁を含み、 前記制御管路は前記副油圧源と前記 補助切換弁との間で前記補助管路から分岐し、 前記圧 力制御手段は前記副油圧源と前記制御管路の分岐点と の間で前記補助管路に配置された電磁比例減圧弁を含 む構成であってもよい。
[0023] この場合、 好ま し く は、 前記圧力制御手段は、 オペ レータによ り手動操作され、 前記電磁比例減圧弁を駆 動する信号を出力する手段をさ らに含む。
[0024] 前記圧力制御手段は、 前記油圧モータの駆動力を検 出する手段と、 前記方向切換弁が中立位置にあるか否 かを検出する手段と、 前記両検出手段からの信号に基 づき前記制御管路に供給すべき圧油の圧力を決定し、 対応する信号を前記電磁比例減圧弁に出力する演算手 段とをさ らに含む構成であってもよい。 また、 前記圧力制御手段は、 前記方向切換弁とカウ ン夕バラ ンス弁との間で前記 1対の主管路の う ちの高 圧側の圧力を検出する手段と、 前記検出手段からの信 号に基づき前記制御管路に供給すべき圧油の圧力を決 定し、 対応する信号を前記電磁比例減圧弁に出力する 演算手段とをさ らに含む構成であってもよい。
[0025] また、 前記切換え制御手段は前記方向切換弁の動作 に応答して動作する捕助切換弁を含み、 前記圧力制御 手段は、 前記副油圧源と前記補助切換弁との間で前記 補助管路に記置され、 前記 2種類の異なる レベルを含 む複数の レベルの圧力を設定する圧力設定手段と、 前 記補助切換弁と低圧選択手段との間で前記補助管路と 前記制御管路とに接続され、 前記圧力設定手段で設定 された複数の レベルの圧力に応答して動作して前記捕 助管路を前記制御管路に選択的に連絡する弁手段とを 含んでいてもよい。
[0026] さ らに、 前記切換え制御手段は、 前記方向切換弁が 中立位置にあるか否かを検出する手段と、 前記補助管 路に配置され、 少な く と も前記検出手段からの信号に より動作し、 前記 2種類の異なる レベルを含む複数の レベルの圧力を設定する電磁比例減圧弁とを含み、 前 記圧力制御手段は、 前記電磁比例減圧弁と低圧選択手 段との間で前記捕助管路と前記制御管路とに接続され、 前記電磁比例減圧弁で設定された複数の レベルの圧力 に応答して動作して前記補助管路を前記制御管路に選 択的に連絡する弁手段を含む構成であっ てもよい。
[0027] ま た、 前記低圧選択手段は前記 1対の主管路の差圧 によ り動作する低圧選択弁であってもよ く 、 またそれ ぞれ前記 1対の主管路への圧油の流れのみを許す 1対 の逆止弁からなる逆流防止弁であってもよい。 図面の簡単な説明
[0028] 第 1 図は本発明の第 1 の実施例による油圧モータ駆 動回路装置の概略図であり、 油圧モータが停止してい る と きの状態を示す。
[0029] 第 2図および第 3図は、 それぞれ、 油圧モータが定 常回転している と きおよび油圧モータが慣性回転して いる と き第 1 図に示す油圧モータ駆動回路装置の状態 を示す図である。
[0030] 第 4図は本発明の第 2の実施例による油圧モータ駆 動回路装置を弁構造と共に示す図である。
[0031] 第 5図は本発明の第 3の実施例による油圧モータ駆 動回路装置の概略図である。
[0032] 第 6図は第 5 図に示す電磁比例減圧弁の詳細構造を 示す図である。
[0033] 第 7図は本発明の第 4の実施例による油圧モータ駆 動回路装置の概略図である。
[0034] 第 8図は本発明の第 5の実施例による油圧モータ駆 動回路装置の概略図である。
[0035] 第 9図は第 8 図に示す実施例における設定圧制御処 理を示すフ ローチヤ一 トである。
[0036] 第 1 0図は本発明の第 6 の実施例による油圧モータ 駆動回路装置の概略図である。
[0037] 第 1 1 図は第 1 0図に示す実施例における設定圧制 御処理を示すフ ローチヤ一 トである。
[0038] 第 1 2図は本発明の第 7 の実施例による油圧モータ 駆動回路装置の概略図である。
[0039] 第 1 3図は本発明の第 8 の実施例による油圧モータ 駆動回路装置の概略図であ り、 油圧モータが停止して いる と きの状態を示す。
[0040] 第 1 4図および第 1 5図は、 それぞれ、 油圧モ一夕 が定常回転している と きおよび油圧モータが慣性回転 している と き第 1 3図に示す油圧モータ駆動回路装置 の状態を示す図である。
[0041] 第 1 6 図は本発明の第 9 の実施例による油圧モータ 駆動回路装置の概略図である。
[0042] 第 1 7図は本発明の第 1 0の実施例による油圧モー 夕駆動回路装置の概略図である。
[0043] 第 1 8図は本発明の第 1 1 の実施例による油圧モー 夕駆動回路装置の概略図である。
[0044] 第 1 9 図は本発明の第 1 2の実施例による油圧モー 夕駆動回路装置の概略図である。 第 2 0図は本発明の第 1 3 の実施例による油圧モー 夕駆動回路装置の概略図である。
[0045] 第 2 1 図は本発明の第 1 4の実施例による油圧モ一 夕駆動回路装置の概略図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の幾つかの実施例を図面を参照して説 明する。
[0046] 第 1 の実施例
[0047] まず、 本発明の第 1 の実施例を、 油圧モータ と して 油圧シ ョ ベルの走行用油圧モータを例に挙げて、 第 1 図〜第 3図によ り説明する。
[0048] 第 1 図において、 1 は油圧シ ョ ベルの走行用油圧モ 一夕であ り、 油圧モータ 1 は油圧シ ョベルの左右の下 部走行体の 1 つに設けられ、 出力軸 1 Aが図示しない 履体に連結され、 符号 2で代表される車体等の慣性負 荷を回転駆動する。 油圧モータ 1 は 1対の主管路 3 A , 3 Bを介して主油圧源と しての油圧ポ ンプ 4 とタ ンク 5 とに接続され、 主管路 3 A, 3 Bの途中には方向切 換弁 6が配置されている。 方向切換弁 6 は操作レバ一 6 Aによ って中立位置 Nから左右の作動位置 L, 尺に 切換えられ、 油圧ポンプ 4から油圧モータ 1 に供給さ れる圧油の流量と方向を制御する。 また、 方向切換弁 6 はノ ーマルオープン型であ り、 中立位置 Nで主管路 3 A , 3 B内が負圧となっ たと きに、 タ ンク 5内の作 動油を主管路 3 A, 3 B内に捕給でき る。
[0049] 主管路 3 A, 3 Bの油圧モータ 1 と方向切換弁 6 と の間にはカウ ンタバラ ンス弁 2 1が配置されている。 カウ ンタバラ ンス弁 2 1 は、 1対の逆止弁 2 2 A, 2 2 B と、 逆止弁 2 2 A, 2 2 Bに並列に設けられ、 常 時はばね 2 3 A, 2 3 Bによって中立位置 Nに付勢さ れ、 油圧ポンプ 4からの圧油がパイ ロ ッ ト圧と して作 用する と きにばね 2 3 A, 2 3 Bに抗して中立位置 N から左右の作動位置 L, Rに切換えられる圧力制御弁 2 5 と、 圧力制御弁 2 5の切換速度を調整する絞り 2
[0050] 4 A , 2 4 Bとから構成されている。
[0051] カ ウ ンタバラ ンス弁 2 1の圧力制御弁 2 5 は、 中立 位置 Nと作動位置 L, Rとの間に中間の絞り領域 S L ,
[0052] 5 R が設け られ、 この絞り領域 S L , S R によ り圧力 制御弁 2 5が作動位置 L, Rから中立位置 Nに復帰す る と きに油圧モータ 1からの戻り油に絞り作用を与え、 戻り側主管路 3 Aまたは 3' Bにブレ一キ圧を発生させ る。 ま た、 カ ウ ンタバラ ンス弁 2 1の圧力制御弁 2 5 には後述する捕助管路 3 0を開閉する捕助切換弁 5 9 がー体に組み込まれ、 このため圧力制御弁 2 5は例え ば 6ポー ト 3位置の油圧パイ ロ ッ ト式方向切換弁によ つて構成されている。
[0053] 主管路 3 A, 3 Bの油圧モータ 1 とカ ウ ンタバラ ン ス弁 2 1 との間にはオーバロー ド リ リ ーフ弁 1 2 A, 1 2 Bが配置されている。 リ リ ーフ弁 1 2 A, 1 2 B は油圧モータが慣性回転する と きの戻り側主管路 3 A または 3 Bにおける過度の圧力上昇を制限する もので、 戻り側主管路 3 Aまたは 3 B内に生じた過剰圧は この リ リ ーフ弁 1 2 A, 1 2 Bを介して供給側の主管路 3 Bまたは 3 Aに リ リ ーフされる。 方向切換弁 6 とカ ウ ンタバラ ンス弁 2 1 との間の主管路 3 A, 3 Bには回 転継手と してのセ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3が配置され、 セ ン夕 ジ ョ イ ン ト 1 3は例えば油圧シ ョ ベルの下部走行 体と上部旋回体との間に配設されている。
[0054] 2 9は副油圧源であり、 副油圧源 2 9 は捕助ポ ンプ 2 9 a と、 捕助ポンプ 2 9 aの吐出圧を一定にする リ リ ーフ弁 2 9 b とからなっている。 補助ポンプ 2 9 a には捕助管路 3 0の一端が接続され、 補助管路 3 0は セ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3および圧力制御弁 2 5 に組み込 まれた補助切換弁 5 9を経て、 他端が低圧選択弁 2 6 に接続されている。
[0055] 低圧選択弁 2 6は油圧モータ 1 とカ ウ ンタバラ ンス 弁 2 1 との間で主管路 3 A, 3 Bに接続された 3ポー ト 3位置の油圧パイ ロ ッ ト式切換弁と して構成され、 主管路 3 A, 3 B 連通するパイ ロ ッ ト管路 2 8 A, 2 8 Bからのパイ ロ ッ ト圧によ り 中立位置 aから左右 の作動位置 b, cへと切換えられる。 この低圧選択弁 2 6の切換えにより補助管路 3 0は主管路 3 A, 3 B の う ち低圧側に連絡される (第 2図, 第 3図参照) 。
[0056] カ ウ ンタバラ ンス弁 2 1の圧力制御弁 2 5 は捕助切 換弁 5 9 と一体化され、 この捕助切換弁 5 9 は捕助管 路 3 0に配置され、 圧力制御弁 2 5の絞り領域 S L , S R および中立位置 Nで補助管路 3 0の補助ポ ンプ 2 9 aの側を低圧選択弁 2 6に連通させ、 作動位置 L , Rで補助管路 3 0を遮断する。 したがって、 圧力制御 弁 2 5が絞り領域 S L , S R および中立位置 Nにある と きは、 補助ポ ンプ 2 9 aからの圧油は低圧選択弁 2 6を介して低圧側の主管路 3 Aまたは 3 Bに補給可能 であ り (第 3図参照) 、 圧力制御弁 2 5が作動位置 L または Rに切換えられたと きには、 補助ポンプ 2 9 a からの圧油の捕給は停止される。
[0057] 本実施例による油圧モータ駆動回路装置は上述の如 き構成を有する もので、 カ ウ ン夕バラ ンス弁 2 1のプ レーキ圧の発生に係わる基本的作動については従来技 術による ものと格別差異はない。
[0058] しかるに本実施例では、 カウ ンタバラ ンス弁 2 1の ' 圧力制御弁 2 5を補助管路 3 0を開閉する補助切換弁 5 9 と一体化する と共に、 主管路 3 A, 3 Bの油圧モ 一夕 1 とカ ウ ンタバラ ンス弁 2 1 との間に管路 2 7 A, 2 7 Bを介して低圧選択弁 2 6を設け、 この低圧選択 弁 2 6に捕助管路 3 0を介して補助ポンプ 2 9 aを接 続する構成と したから、 下記の如き作用効果が得られ まず、 第 2図に示す如く 方向切換弁 6 を中立位置 N から作動位置 L に切換え、 圧力制御弁 2 5 を中立位置 Nから作動位置 Lに切換えさせ、 油圧モータ 1 を矢示 A方向に回転駆動させる と きには、 主管路 3 A側が高 圧となつて主管路 3 B側が低圧となり、 低圧選択弁 2 6 は作動位置 bで捕助管路 3 0 を低圧側の主管路 3 B と管路 2 7 Bを介して連絡する。 このと き、 圧力制御 弁 2 5 は作動位置 Lで捕助管路 3 0を低圧選択弁 2 5 に対して遮断させるから、 捕助ポンプ 2 9 a からの圧 油が主管路 3 B内に流れるのが阻止される。 したがつ て、 油圧モータ 1 の定常回転時に圧油が無駄に消費さ れるのを効果的の防止でき る。 方向切換弁 6 を作動位 置 Rに切換えた場合も同様である。
[0059] また、 第 3図に示す如く 方向切換弁 6 を中立位置 N に戻して、 圧力制御弁 2 5が作動位置 Lから中立位置 Nに復帰する途中で絞り領域 S L に達し、 油圧モータ 1 が矢示 A方向に慣性回転し続ける と きには、 油圧モ 一夕 1 がポンプ作用を行って主管路 3 A内が低圧とな り、 低圧選択弁 2 6 は作動位置 c に切換わるから、 捕 助ポンプ 2 9 a からの圧油は補助管路 3 0、 管路 2 7 Aを介して主管路 3 A内に補給されるよ う にな り、 該 主管路 3 A内が負圧となってキヤ ビテーシ ョ ンが発生 するのを防止できる。 また、 圧力制御弁 2 5 が中立位 置 Nに復帰した後も、 油圧モータ 1が慣性回転を続け る限り は、 低圧選択弁 2 6が作動位置 cで低圧側の主 管路 3 Aに接続され続けるから、 捕助ポンプ 2 9 a力、 らの圧油を主管路 3 Aに捕給でき、 キヤ ビテーシ ヨ ン の発生を確実に防止できる。
[0060] したがって、 本実施例によれば、 油圧モータ 1 の停 止時に生じ易いキヤ ビテーシ ョ ンの発生を防止できる から、 油圧モータ 1等の油圧機器がキヤ ビテーシ ヨ ン によ り損傷され、 寿命が低下するのを効果的に防止で きる。 また、 圧力制御弁 2 5 の切換速度が遅く なるよ う に絞り弁 2 4 A, 2 4 Bを設定してもキヤ ビテーシ ヨ ンは発生しないので、 カウ ンタバラ ンス弁 2 1全体 の設計の自由度を高める こ とができ、 停止時の衝撃を 最少にする こ とができる。 さ らに、 油圧モータ 1 の定 常回転時には捕助ポンプ 2 9 a からの圧油が無駄に消 費されるのを防止でき、 効率化を図る こ とができる。
[0061] 第 2 の実施例
[0062] 本発明の第 2 の実施例を第 4図によ り説明する。 本 実施例は、 カウ ンタバラ ンス弁の圧力制御弁に捕助切 換弁を一体化すべく 、 両者のスプールを単一のスプー ルによって形成する と共に、 このスプール内に低圧選 択弁を設け、 圧力制御弁に低圧選択弁をも一体化した ものである。 図中、 第 1 の実施例と同一の構成要素に 同一の符号を付し、 その説明は省略する。
[0063] 第 4図において、 3 1 は圧力制御弁 2 5 Aを備える カ ウ ンタ ノ'ラ ンス弁 2 1 Aの ノヽウ ジ ングであ り、 ノヽゥ ジ ング 3 1 には、 油圧源側ポー ト 3 2 A, 3 2 B、 3 3 A , 3 3 Bと、 モータ側ポー ト 3 4 A, 3 4 B と ス プール摺動穴 3 5 と、 該スプール摺動穴 3 5の軸方向 に離間した中央の油溝 3 6、 左右の油溝 3 7 A, 3 7 Bおよび 3 8 A, 3 8 B とが形成され、 スプ一ル摺動 穴 3 5の両端側には蓋体 3 9 A, 3 9 Bによ っ て閉塞 された油溝 4 O A, 4 0 Bが形成されている。
[0064] スプール摺動穴 3 5内には中空のスプール 4 1が摺 動可能に揷嵌され、 スプール 4 1の外周側には、 中央 ラ ン ド 4 2 と、 該中央ラ ン ド 4 2から軸方向に離間し た左、 右のラ ン ド 4 3 A, 4 3 Bが形成され、 該ラ ン ド 4 3 A, 4 3 Bには圧力制御弁 2 5 Aの絞り領域 S R , S L (第 1図参照) で油溝 3 7 A, 3 8 A間、 油 溝 3 7 B , 3 8 B間を連通させるノ ッ チ 4 4 A, 4 4 Bが形成されている。 また、 該スプール 4 1 にはラ ン ド 4 3 A, 4 3 B側に前記第 1の実施例で述べた絞り 2 4 A, 2 4 Bに対応する絞り 4 5 A, 4 5 Bが形成 され、 該絞り 4 5 A, 4 5 Bはポー ト 3 3 A, 3 3 B からの圧油を油室 4 O A, 4 O B内に導入させる こ と によ り、 スプール 4 1の両端側にパイ ロ ッ ト圧を作用 させる。 油室 4 0 A, 4 0 B内にス ト ッパ 4 7 A, 4 8 Bを 介してセンタ リ ング用のばね 4 6 A, 4 6 Bが配設さ れ、 該ばね 4 6 A, 4 6 Bは第 1の実施例で述べたば ね 2 3 A, 2 3 Bに対応し、 スプール 4 1を中立位置 Nに常時付勢するよ う になっている。 また、 ス ト ッパ
[0065] 4 7 A , 4 7 Bはばね 4 6 A, 4 6 Bを介してスプー ル 4 1の両端側に常時当接し、 スプール 4 1のフルス ト ローク位置を規制するよ う になっている。 また、 ス プール 4 1 のラ ン ド 4 3 A, 4 3 Bの径方向内側には 栓体 4 8 A, 4 8 Bが位置し、 この栓体 4 8 A, 4 8 Bにて内部空間の両端側が閉塞されている。
[0066] スプール 4 1の中央ラ ン ド 4 2には、 径方向の 1対 の油穴 4 9 A, 4 9 B と、 該油穴 4 9 A, 4 9 Bから 左右に離間して位置する斜め方向の 1対の油穴 5 0 A,
[0067] 5 0 B とが穿設され、 該油穴 5 0 A, 5 0 Bは油溝 3 7 A, 3 7 Bを介してポー ト 3 2 A, 3 2 B と常時連 通するよ う になっている。 また、 油穴 4 9 A, 4 9 B はスプール 4 1が中立位置 Nにある と きに油溝 3 6を 介して補助管路 3 0 と連通し、 スプール 4 3が左、 右 に摺動したと きには油穴 4 9 A, 4 9 Bの少な く と も —方が捕助管路 3 0 と連通するよう になっている。 そ して、 該油穴 4 9 A, 4 9 B、 5 0 A, 5 0 Bはスプ ール 4 1 および後述の段付ビス ト ン 5 1等と共に圧力 制御弁 2 5 に一体化された補助切換弁 5 9 Aを構成し ている。
[0068] スプール 4 1内の栓体 4 8 A, 4 8 B間には段付ピ ス ト ン 5 1が摺動可能に揷嵌され、 該段付ビス ト ン 5 1 は栓体 4 8 A , 4 8 B との間に配設された 1対のば ね 5 2 A, 5 2 B等と共に低圧選択弁 2 6 Aを構成し、 該段付ビス ト ン 5 1の軸方向中間部には油穴 4 9 A, 4 8 Bの離間寸法よ り も長く 、 油穴 5 0 A, 5 0 B間 の離間寸法よ り も短い長さ寸法をも った環状溝 5 3力 形成されている。 また、 該段付ピス ト ン 5 1の両端側 にはスプール 4 1の径方向に穿設された油穴 5 4 A , 5 4 Bを介して主管路 3 A, 3 Bからのパイ ロ ッ ト圧 が供給され、 該油穴 5 4 A, 5 4 Bは第 1の実施例で 述べたパイ ロ ッ ト管路 2 8 A, 2 8 Bの一部を構成し ている。
[0069] かく して。 このよ う に構成される本実施例でも、 前 記第 1の実施例とほぼ同様の作用効果を得る こ とがで き る と共に、 特に本実施例では、 圧力制御弁 2 1 Aの スプール 4 1内に段付ピス ト ン 5 1等を設ける こ とに よって低圧選択弁 2 6 Aを構成するよ う に したから、 圧力制御弁 2 5 Aに低圧選択弁 2 6 Aを内蔵させ、 全 体をコ ンパク ト に形成する こ とができ、 省スペース化 を図る こ とができる。
[0070] 第 3の実施例
[0071] 本発明の第 3の実施例を第 5図および第 6図によ り 説明する。 本実施例は、 油圧モータ と して可変容量型 の油圧モータを用い、 この油圧モータの容量を捕助管 路からの圧油により制御するよ う に したものである。 図中、 第 1 の実施例と同一の構成要素には同一の符号 を付し、 その説明は省略する。
[0072] 第 5図において、 6 1 は主管路 3 A , 3 Bを介して 油圧ポンプ 4、 タ ンク 5 と接続された可変容量型の油 圧モータであり、 油圧モータ 6 1 は容量可変部材 6 2 を有し、 容量可変部材 6 2 はサーボアクチユエ一夕 6 3 によって矢示 C, D方向に傾転駆動され、 油圧モー 夕 6 1 の容量を大容量と小容量とに切換える。 カ ウ ン タパラ ンス弁 2 1 と油圧モータ 6 1 との間で主管路 3 A, 3 B間には高圧選択弁と してのシャ トル弁 6 4が 配置され、 シャ ト ル弁 6 4 は主管路 3 A, 3 Bの うち 高圧側の圧油を選択し、 この圧油をサ一ボアクチユエ 一夕 6 3 に接続された管路 6 5 に供給する。
[0073] 管路 6 5 には容量制御弁 6 6が配置され、 容量制御 弁 6 6 は左右両端側にばね 6 6 Aと油圧パイ ロ ッ ト部 6 6 B とを有し、 ばね 6 6 Aによって切換圧 P A に設 定されている。 また、 容量制御弁 6 6 の油圧パイ ロ ッ ト部 6 6 B は後述の制御管路 6 7 と接続され、 この制 御管路 6 7 からのパイ ロ ッ ト圧が切換圧 P A よ り も低 く なつたと きに、 容量制御弁 6 6 は小容量位置 Nから 大容量位置 Lへと切換えられる。 そ して、 該容量制御 弁 6 6 は大容量位置 Lでサーボアクチユエ一夕 6 3 を タ ンク 5 と連通させる こ とによ り、 該サーボアク チュ エー夕 6 3 を矢示 C方向に駆動させ、 小容量位置 Nで 管路 6 5 をサーボアクチユエ一夕 6 3 と連通させる こ とによ り、 該サ一ボアクチユエ一夕 6 3 を矢示 D方向 に駆動させ、 油圧モータ 6 1 の容量可変部材 6 2 を傾 転制御する。
[0074] 制御管路 6 7 はセ ンタ ジ ョ イ ン ト と 1 3 とカ ウ ンタ バラ ンス弁 2 1 との間で捕助管路 3 0から分岐し、 該 容量制御弁 6 6 の油圧パイ ロ ッ ト部 6 6 B に副油圧源 2 9 からの圧油をパイ ロ ッ ト圧と して供給する。
[0075] また、 補助管路 3 0 の副油圧源 2 9 の近く には圧力 設定手段と しての電磁比例減圧弁 6 8が設置され、 電 磁比例減圧弁 6 8 は、 第 6図に示すよ う に、 油圧パイ ロ ッ ト部 6 8 bを有する主油圧減圧弁 6 8 a と、 油圧 パイ ロ ッ ト部 6 8 b に印加するパイ ロ ッ ト圧を生成す る副電磁比例弁 6 8 c とからなり、 副電磁比例弁 6 8 c はソ レノ イ ド部 6 9 を有し、 ソ レノ イ ド部 6 9 には 運転室に配置され、 オペレータによ り手動操作される 容量選択スィ ッ チ 6 9 aからの信号が付与される。 こ のよ う に構成した電磁比例減 ϊ弁 6 8 は、 ソ レノ イ ド 部 6 9 にスィ ッ チ 6 9 a か 付与される信号に応じて その設定圧が変化し、 捕助管路 3 0、 制御管路 6 7 内 の圧力 (パイ ロ ッ ト圧) をこの設定圧に基づき減圧制 御する。 これによ り制御管路 6 7内のパイ ロ ッ ト圧は、 前記切換圧 P A よ り低い圧力 P 1 と切換圧 P A よ り高 い圧力 P 2 の 2つの レベルに制御され、 この圧力 P 1 , P 2 (P 1 < P A < P 2 ) によ り容量制御弁 6 6を小 容量位置 Nと大容量位置 L とに切換える。
[0076] かく して、 このよ う に構成される本実施例でも、 前 記第 1の実施例とほぼ同様の作用効果を得る こ とがで きる と共に、 特に本実施例では、 捕助管路 3 0内の圧 油を制御管路 6 7を介して他のァクチユエ一夕である 容量制御弁 6 6 に導く こ とによ り、 油圧モータ 6 1の 容量を大容量と小容量とに切換制御する こ とができ、 副油圧源 2 9を制御管路 6 7 と補助管路 3 0 とで共用 する こ とにより、 セ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3の管路本数を 增やすこ とな く 、 キヤ ビテーシ ヨ ンの発生を防止する こ とが可能となる。
[0077] また、 油圧モータ 6 1の慣性回転時に減圧弁 6 8の 設定圧を圧力 P 2 ( P 2 > P A ) に設定すれば、 副油 圧源 2 9からの圧油を比較的高い圧力で低圧側の主管 路 3 Aまたは 3 B内に捕助管路 3 0、 低圧選択弁と 2 6等を介して補給する こ とができる上に、 容量制御弁 6 6を小容量位置 Nに保持しておく こ とが可能とな り、 これによつて油圧モータ 6 1を小容量状態で停止させ る こ とができ、 油圧モータ 6 1のポンプ作用を小さ く して停止時の衝撃を緩和する こ とができる。 第 4の実施例
[0078] 本発明の第 4の実施例を第 7図によ り説明する。 本 実施例は補助管路を 1対の主管路の う ちの低圧側に連 絡する手段と して 1対の逆止弁からなる逆流防止弁を 用いたものである。 図中、 第 1 の実施例と同一の構成 要素に同一の符号を付し、 その説明を省略する。
[0079] 第 7図において、 捕助管路 3 0 は圧力制御弁 2 5 に 一体化された補助切換弁 5 9を介して逆流防止弁を構 成する 1対の逆止弁 7 1 A, 7 1 Bに接続され、 逆止 弁 7 1 A, 7 1 Bは油圧モータ 1 と カ ウ ンタバラ ンス 弁 2 1 との間で主管路 3 A, 3 Bに接続されている。 逆止弁 7 1 A, 7 1 Bは所定の開弁圧を有し、 主管路 3 Aまたは 3 B内の圧力が捕助管路 3 0内の圧力に比 較してこ の開弁圧以下まで低下したと きに開弁し、 副 油圧源 2 9からの圧油が主管路 3 A, 3 B内に補給さ れるのを許すと共に、 主管路 3 A, 3 Bから捕助管路 3 0に向けて圧油が逆流するのを阻止する構成となつ ている。
[0080] かく して、 このよ う に構成される本実施例でも、 前 記第 1の実施例とほぼ同様の作用効果を得る こ とがで きる と共に、 特に本実施例では、 第 1 の実施例で述べ た低圧選択弁 2 6に代えて 1対の逆止弁 7 1 A, 7 1 Bを用いたので、 構造を簡素化する こ とができ る。 なお、 前記第 2の実施例では、 圧力制御弁 2 5のス プール 4 1内に段付ピス ト ン 5 1等からなる低圧選択 弁 2 6を内蔵させたが、 これと同様に、 1対の逆止弁 7 1 A, 7 1 B も圧力制御弁 2 5のスプール 4 1 に内 蔵させる構成と してもよい。
[0081] また、 第 3の実施例の油圧回路装置においても低圧 選択弁 2 6 に代えて 1対の逆止弁 7 1 A, 7 1 Bから なる逆流防止弁を用いてもよい。
[0082] 第 5の実施例
[0083] 本発明の第 5の実施例を第 8図および第 9図によ り 説明する。 本実施例は、 油圧モータの容量を駆動力に 応じて他のァクチユエ一夕により 自動切換えする構成 と したものである。 図中、 第 5図に示す第 3の実施例 と同一の構成要素には同一の符号を付し、 その説明を 省略する。
[0084] 第 8図において、 8 1 は油圧モータ 6 1の容量可変 部材 6 2を矢示 C, D方向に傾転駆動する他のァク チ ユエ一夕 と してのサーボアクチユエ一夕であ り、 該サ 一ボアクチユエ一夕 8 1 は後述の制御管路 8 2 , 補助 管路 3 0および電磁比例減圧弁 6 8を介して捕助ボ ン プ 2 9 と接続され、 ばね 8 1 Aによって切換圧 P A に 設定されている。 そ して、 該サーボアクチユエ一夕 8 1 は制御管路 8 2からの制御圧が切換圧 P A よ り も低 い圧力 P I (P 1 く P A ) の と きに容量可変部材 6 1 を矢示 C方向に傾転駆動して、 油圧モータ 6 1の容量 を大容量に切換え、 前記制御圧が切換圧 P A よ り も高 い圧力 P 2 ( P A < P 2 ) となっ たと きには容量可変 部材 6 2 を矢示 D方向に傾転駆動して、 油圧モータ 6 1 の容量を小容量に切換える。
[0085] 制御管路 8 2 はセ ンタ ー ジ ョ イ ン ト 1 3 と カ ウ ン夕 バラ ンス弁 2 1 との間で補助管路 3 0から分岐し、 そ の先端側がサ一ボアク チユエ一夕 8 1 に接続され、 減 圧弁 6 8 を介した副油圧源 2 9からの圧油を制御圧と してサーポアク チユエ一夕 8 1 に供給する。
[0086] 油圧ポンプ 4 の吐出管路には油圧モータ 6 1 の駆動 力検出手段と して圧力セ ンサ 8 4が接続され、 圧力セ ンサ 8 4 は油圧モータ 6 1 の負荷圧 (駆動圧力) に対 応して変化する油圧ポンプ 4の吐出圧 Pを検出 し、 そ の検出信号を後述のコ ン ト ローラ 8 6 に出力する。 方 向切換弁 6 には位置セ ンサ 8 5 が付設され、 位置セ ン サ 8 5 は方向切換弁 6 が操作レバー 6 A中立位置 Nに 切換えられたか否かを検出 し、 その位置検出信号をコ ン ト ローラ 8 6 に出力する。
[0087] コ ン ト ローラ 8 6 はマイ ク ロ コ ン ピュータ等によ つ て構成され、 その入力側が圧力セ ンサ 8 4、 位置セ ン サ 8 5 に接続され、 出力側は電磁比例減圧弁 6 8 の ソ レノ ィ ド部 6 9 に接続されている。 コ ン ト ローラ 8 6 はその記憶回路内に第 9図に示す如きプログラムが格 納され、 前記減圧弁 6 8 の設定圧制御処理を行う。 ま た、 コ ン ト ローラ 8 6の記憶回路にはその記憶エリ ア 8 6 A内に油圧ポンプ 4の吐出圧 Pが所定の低圧 P L 以下であるか否か、 または所定の高圧 P H 以上である か否かを判別するための設定値が格納されている。
[0088] 次に、 コ ン ト ローラ 8 6による設定圧制御処理につ いて第 9図を参照して説明する。
[0089] まず、 処理動作がスター トする と、 ステッ プ 1で位 置セ ンサ 8 5から位置検出信号を読込み、 ステ ッ プ 2 で方向切換弁 6が中立位置 Nに戻されたか否かを判定 し、 「N O」 と判定したと きには方向切換弁 6が中立 位置 Nから作動位置 L, Rのいずれか切換えられ、 車 両が走行する と きであるから、 ステッ プ 3に移って圧 力セ ンサ 8 4から油圧ポンプ 4の吐出圧 Pを読込み、 ステッ プ 4で吐出圧 Pが所定の低圧 P L 以下であるか 否かを判定し、 「Y E S」 と判定したと きには油圧モ —夕 6 1の負荷圧が比較的小さい状態であるから、 ス テツ プ 6に移って電磁比例減圧弁 6 8の設定圧を、 切 換圧 P A よ り高い圧力 P 2 (P 2 〉 P A ) に設定し、 ステッ プ 7でリ ターンさせる。
[0090] これによ つて、 制御管路 8 2内の制御圧は圧力 P 2 程度の高圧レベルに設定され、 サーボアクチユエ一夕 8 1 は油圧モータ 6 1の容量可変部材 6 2を小容量側 へと矢示 D方向に傾転駆動するから、 油圧モータ 6 1 は低 トルクで高速回転し、 慣性負荷 2 と しての車両を 比較的速い速度で走行させ、 例えば車両の平地走行時 等、 油圧モータ 6 1 に作用する負荷圧が小さ いと きに 車両の走行速度を高速状態に自動制御でき る。
[0091] また、 ステッ プ 4で 「N O」 と判定したと きにはス テツ プ 5 に移って吐出圧 Pが所定の高圧 P H 以上であ るか否かを判定し、 「 Y E S」 と判定した時には油圧 モ一夕 6 1の負荷圧が高い状態であるから、 ステッ プ 8に移って前記減圧弁 6 8の設定圧を、 切換圧 P A よ り低い圧力 P I (P 1 〉 P A ) に設定し、 制御管路 8 2内の制御圧を圧力 P 1 程度の低圧レベルに制御する こ とによ り、 サーボアクチユエ一夕 8 1をばね 8 1 A よ っ て矢示 C方向に作動させる。 これによ り、 油圧モ 一夕 6 1 モータは大容量に設定されるから、 例えば車 両の登坂時等に油圧モータ 6 1 に作用する負荷圧が増 大したと きに、 油圧モータ 6 1を高 トルクで低速回転 させ、 登坂走行等に迅速に対処する こ とができ る。 一方、 ステッ プ 5で 「 N 0」 と判定したと きには油 圧ポンプ 4の吐出圧 Pが P L < P < P H なる範囲にあ り、 油圧モータ 6 1の負荷圧が中間状態であるから、 ステッ プ 9に移って前記減圧弁 6 8の設定圧を前回の 状態、 すなわち圧力 P l , P 2 のいずれかの状態の保 持し続け、 これによつてサーボアクチユエ一夕 8 1力《 矢示 C, D方向に繰返し作動する所謂ハ ンチ ングを防 止する。 また、 ステッ プ 2で 「 Y E S」 と判定したと きには、 例えば油圧モータ 6 1 を停止させるベく 方向切換弁 6 を中立位置 Nに戻したときであるから、 ステッ プ 6 に 移って前記減圧弁 6 8の設定圧 3 を高圧値 P 2 に設定 し、 副油圧源 2 9からの圧油を比較的高い圧力状態で 補助管路 3 0、 圧力制御弁 2 5、 逆止弁 7 1 Aまたは 7 1 Bを介して主管路 3 A, 3 Bのいずれかに補給し、 これによつて主管路 3 A , 3 B内等にキヤ ビテ一シ ョ ンが発生するのを効果的に防止できる。 そ して、 この 状態では油圧モータ 6 1 は小容量状態に設定されるか ら、 該油圧モータ 6 1 のポンプ作用を小さ く して停止 時の衝撃を緩和する こ とができる。
[0092] また、 方向切換弁 6 を作動位置 L, Rから中立位置 Nに急激に戻したときに油圧ポンプ 4 と方向切換弁 6 との間に油撃現象による閉じ込み圧が発生する こ とが ある。 し力、し、 この場合には第 9図に示すステッ プ 2 , 6 の処理により、 圧力センサ 8 4からの吐出圧 P に係 り な く 、 減圧弁 6 8 の設定圧を高圧値 P 2 に設定する から、 前記閉じ込み圧によって吐出圧 Pが高圧 P H 以 上となり、 減圧弁 6 8 の設定圧を低圧値に設定してし ま う (ステッ プ 5, 8参照) のを確実に防止でき、 減 圧弁 6 8 の設定圧を閉じ込み圧に影響される こ とな く 最適に制御する こ とができる。
[0093] かく して、 このよ う に構成される本実施例でも、 前 記第 3 の実施例と ほぼ同様の作用効果を得る こ とがで きる と共に、 特に本実施例では、 油圧モータ 6 1 の容 量を負荷圧に応じて自動切換えでき、 油圧シ ョ ベル等 の建設機械を走行、 停止させる と きの操作性を大幅に 向上させる こ とができ る。
[0094] なお、 第 5 の実施例では、 油圧モータ 6 1 の駆動力 検出手段と して油圧ポンプ 4の吐出圧 Pを検出する圧 力セ ンサ 8 4を設けたが、 駆動力検出手段はこれに限 る ものではな く 、 例えば油圧ポンプ 4 を可変容量型の 油圧ポ ンプで構成すれば、 この油圧ポ ンプの容量可変 部材が吐出圧に応じて傾転駆動させれるから、 この容 量可変部材の傾転角を検出する傾転角セ ンサを駆動力 検出手段と して用いてもよい。
[0095] また、 第 5 の実施例では、 位置検出手段と しての位 置セ ンサ 8 5を方向切換弁 6 に付設する もの と して述 ベたが、 これに代えて、 位置セ ンサ 8 5 を操作レバー 6 A側に付設し、 操作レバー 6 Aの傾転位置を検出す るよ うに してもよい。
[0096] 第 6の実施例
[0097] 本発明の第 6 の実施例を第 1 0図および第 1 1 図に よ り説明する。 本実施例は方向切換弁とカ ウ ンタバラ ンス弁との間の圧力を検出 し、 この検出圧力に基づい て油圧モータの容量を自動切換えする構成と したもの である。 図中、 第 8図に示す第 5 の実施例と同一の構 成要素には同一の符号を付し、 その説明を省略する。 第 1 0図において、 9 1 は方向切換弁 6 とカウ ンタ バラ ンス弁 2 1 との間に位置して、 主管路 3 A, 3 B 間に設け られた高圧選択弁と してのシャ トル弁であ り、 シャ トル弁 9 1 は主管路 3 A, 3 Bのう ち、 高圧側と なる圧油の圧力を選択し、 その圧力を導出管路 9 2内 に導出させる。 導出管路 9 2には圧力セ ンサ 9 3が接 続され、 圧力セ ンサ 9 3は主管路 3 A, 3 Bのう ち シ ャ トル弁 9 1で選択された高圧側の圧力を検出し、 そ の検出圧力 P s をコ ン ト ローラ 9 4に出力する。
[0098] コ ン ト ローラ 9 4はマイ ク ロ コ ンピュータ等によつ て構成され、 その入力側が圧力セ ンサ 9 3に接続され、 出力側は電磁比例減圧弁 6 8のソ レノ ィ ド部 6 9に接 続されている。 コ ン ト ローラ 9 4はその記憶回路内に 第 1 1図に示す如きプログラムが格納され、 前記減圧 弁 6 8の設定圧制御処理を行う。 また、 コ ン ト ロ ーラ 9 4の記憶回路にはその記憶エリ ア 9 4 A内に圧力セ ンサ 9 3からの検出圧力 P s が所定の低圧 P L 以下で あるか否か、 または所定の高圧 P H 以上であるか否か を判別するための設定値が格納されている。
[0099] 次に、 第 1 1図を参照してコ ン ト ローラ 9 4による 設定圧制御処理について説明する。
[0100] まず、 処理動作がスター トする と、 ステッ プ 1 1で 圧力セ ンサ 9 3に検出圧力 P s を読込み、 ステッ プ 1 2に移ってこの検出圧力 P S が所定の低圧 P L 以下で ある否かを判定し、 「 Y E S」 と判定したと きには、 方向切換弁 6が図示の如く 中立位置 Nにある と きか、 または方向切換弁 6が作動位置 L , Rに切換えられ、 油圧モータ 6 1の負荷圧が比較的小さいと きであるか ら、 ステ ッ プ 1 3に移って電磁比例減圧弁 6 8の設定 圧を、 切換圧 P A よ り高い圧力 P 2 ( P 2 > P A ) に 設定し、 ステッ プ 1 4でリ ター ンさせる。
[0101] これによつて、 制御管路 8 2内の制御圧は圧力 P 2 の高圧レベルに設定され、 サーボアク チユエ一夕 8 1 は油圧モータ 6 1の容量可変部材 6 2を小容量側へと 矢印 D方向に傾転駆動するから、 方向切換弁 6の切換 操作による車両の走行時には油圧モータ 6 1 は低 トル クで高速回転し、 慣性負荷 2 と しての車両を比較的速 い速度で走行させ、 例えば車両の平地走行時等、 油圧 モータ 6 1 に作用する負荷圧が小さいと きに車両の走 行速度を高速状態に自動制御でき る。 そ して、 方向切 換弁 6を中立位置 Nに戻して車両を停止させる と きに も、 前記減圧弁 6 8の設定圧を高圧設定と し、 油圧モ 一夕 6 1 を小容量状態で停止でき る上に、 副油圧源 2 9からの圧油を高圧状態で捕助管路 3 0、 圧力制御弁 2 5、 逆止弁 7 1 Aまたは 7 1 Bを介して低圧側の主 管路 3 Aまたは 3 B内に補給でき、 油圧モータ 6 1 の 慣性回転時にキヤ ビテーシ ョ ンが発生するのを効果的 に防止できる。
[0102] 特に、 油圧モータ 6 1が慣性負荷 2により慣性回転 し易い状態は油圧モータ 6 1の負荷圧が小さ く 、 油圧 モータ 6 1が高速回転し、 車両が高速で走行している 途中で車両を停止させよ う とする と きであるから、 前 記減圧弁 6 8を高圧設定と して油圧モータ 6 1を小容 量状態で停止させる こ とにより、 低圧側の主管路 3 A または 3 B内に高圧の圧油を補給でき、 高いキヤ ビテ ーシ ヨ ン防止機能を与える こ とができ る上に、 油圧モ 一夕 6 1のポンプ作用を小さ く でき、 停止時の衝撃を 効果的に緩和する こ とができる。
[0103] また、 ステッ プ 1 2で 「 N 0」 と判定したと きには ステッ プ 1 5に移って検出圧力 P s が所定の高圧 P H 以上であるか否かを判定し、 「 Y E S」 と判定したと きには油圧モータ 6 1の負荷圧が高い状態であるから、 ステッ プ 1 6に移って前記減圧弁 6 8の設定圧を、 切 換圧 P A よ り低い圧力 P I ( P 1 < P A ) に設定し、 制御管路 8 2内の制御圧を圧力 P 1 の低圧レベルに制 御する こ とによ り、 サーボアクチユエ一夕 8 1をばね 8 1 Aによって矢印 C方向に作動させる。 これによ り、 油圧モータ 6 1 は大容量に設定されるから、 例えば車 両の登坂時等に油圧モータ 6 1 に作用する負荷圧が増 大したと きに、 油圧モータ 6 1を高 トルクで低速回転 させ、 登坂走行等に迅速に対処する こ とができ る。 一方、 ステッ プ 1 5で 「N 0」 と判定したと きには、 圧力セ ンサ 9 3の検出圧力 P s 力 P L < P s < P H な る範囲にあ り、 油圧モータ 6 1 の負荷圧が中間状態で あるから、 ステッ プ 1 7に移って前記減圧弁 6 8の設 定圧を前回の状態、 すなわち圧力 P l , P 2 のいずれ かの状態に保持し続け、 これによつてサ一ボアクチュ ェ一タ 8 1が矢印 C, D方向に繰返し作動する所謂ハ ンチ ングを防止する。
[0104] かく して、 このよ う に構成される本実施例でも、 第 5実施例と ほぼ同様の作用効果を得る こ とができ る と 共に、 特に本実施例では、 第 5の実施例で述べた位置 ンサ 8 5等を不要にでき、 設定制御処理を簡素化で きる上に、 油圧モータ 6 1 に実際に必要な負荷圧のみ を圧力セ ンサ 9 3でと らえる こ とができ る とい う利点 がある。
[0105] なお、 第 5および第 6の実施例では、 補助管路 3 0 の他端側に圧力制御弁 2 5を介して 1対の逆流防止弁 と しての逆止弁 7 1 A, 7 1 Bを接続したが、 これに 代えて、 第 1〜第 3の実施例で述べた低圧選択弁 2 6 を設けてもよ く 、 この場合に も低圧選択弁 2 6を介し て圧油を主管路 3 A, 3 B内に捕給する こ とができる。
[0106] 第 Ίの実施例
[0107] 本発明の第 7の実施例を第 1 2図によ り説明する。 図中、 第 1の実施例と同一の構成要素に同一の符号を 付し、 その説明は省略する。 前記各実施例では、 カウ ン夕バラ ンス弁 2 1 の圧力制御弁 2 5 に捕助切換弁 5 9 を一体化したが、 本実施例は捕助切換弁を別体に し たものである。
[0108] 第 1 2図において、 カウ ンタバラ ンス弁 7 は通常の 圧力制御弁 1 0 を備え、 圧力制御弁 1 0 の外部に補助 管路 3 0 Bを開閉する油圧パイ ロ ッ ト式の補助切換弁 5 9 Bが配置され、 この補助切換弁 5 9 B に絞り 2 4 A , 2 4 Bを介したパイ ロ ッ ト圧を供給し、 補助切換 弁 5 9 Bを圧力制御弁 1 0の動作に連動して切換制御 するよ う に している。
[0109] 本実施例によっても、 圧力制御弁 1 0が左右の作動 位置 L , Rに切換えられたときには、 捕助管路 3 0 B を捕助切換弁 5 9 B により遮断でき、 圧力制御弁 1 0 が中立位置 N、 絞り領域 S L , S R にある と きには、 捕助管路 3 0 Bを補助切換弁 5 9 Bによ り低圧選択弁 2 6 に連通させるので、 第 1 の実施例と同様の作用効 果が得られる。
[0110] 第 8の実施例
[0111] 本発明の第 8 の実施例を第 1 3図〜第 1 5図によ り 説明する。 図中、 第 1 図に示す第 1 の実施例と同一の 構成要素には同一の符号を付し、 その説明を省略する。
[0112] 第 1 3 図において、 3 0 Cは一端が副油圧源 2 9 に 接続された補助管路であり、 補助管路 3 0 Cの他端は 後述の補助切換弁 1 2 6、 セ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3 を介 して低圧選択弁 2 6 と接続され、 油圧モータ 1 が慣性 回転を続ける と き、 副油圧源 2 9からの油圧を低圧側 の主管路 3 Aまたは 3 B に捕給する。 また、 捕助管路 3 0 C は捕助切換弁 1 2 6が第 1 4図に示すごと く 連 通位置 Nから遮断位置 Lまたは Rに切換えられたと き に、 副油圧源 2 9からの油圧を低圧選択弁 2 6 に対し て遮断させ、 副油圧源 2 9 からの圧油の補給を停止さ せる o
[0113] 補助切換弁 1 2 6 は方向切換弁 6 に一体化して設け られ、 方向切換弁 6 に連動 して切換え られる。 そ して、 方向切換弁 6が中立位置 Nにある と きには連通位置 N となり、 作動位置 L, Rに切換え られたと きには遮断 位置 L , Rに切換え られ、 捕助切換弁 1 2 6 は連通位 置 Nで副油圧源 2 9 からの圧油を捕助管路 3 0 Cを介 して低圧選択弁 2 6へと供給させ、 遮断位置 L, で 前記圧油の供給を遮断させ、 補助管路 3 0 C内の圧力 を 2段階に変化させる。
[0114] 本実施例による油圧モータ駆動回路装置のカ ウ ン夕 バラ ンス弁 7 に係わる基本的動作については従来技術 による ものと格別差異はない。
[0115] しかるに本実施例では、 方向切換弁 6 を捕助管路 3 0 Cの途中に設ける補助切換弁 1 2 6 と一体化し、 該 補助切換弁 1 2 6を方向切換弁 6 に連動して切換える 構成とする と共に、 主管路 3 A, 3 Bの油圧モータ 1 とカウ ンタバラ ンス弁 7 との間に管路 2 7 A, 2 7 B を介して低圧選択弁 2 6を設け、 この低圧選択弁 2 6 に捕助管路 3 0 Cを介して副油圧源 2 9を接続する構 成と したから、 下記の如き作用効果を得る こ とができ る O
[0116] まず、 第 1 4図に示す如く 方向切換弁 6を中立位置 Nから作動位置 L に切換え、 圧力制御弁 1 0 を中立位 置 Nから作動位置 L に切換えさせ、 油圧モータ 1 を矢 示 A方向に回転駆動させる と きには、 主管路 3 A側が 高圧となって主管路 3 B側が低圧となり、 低圧選択弁
[0117] 2 6 は作動位置 bで捕助管路 3 0 Cを低圧側の主管路
[0118] 3 B と管路 2 7 Bを介して連絡する。 このと き、 捕助 切換弁 1 2 6 は方向切換弁 6 に連動して連通位置 Nか ら遮断位置 Lへと切換えられ、 副油圧源 2 9 と低圧選 択弁 2 6 との間を遮断させるから、 副油圧源 2 9 から の圧油が主管路 3 B内に流れるのを阻止でき、 油圧モ 一夕 1 の定常回転時に圧油が無駄に消費されるのを効 果的に防止できる。 方向切換弁 6 を作動位置 Rに切換 えた場合も同様である。
[0119] また、 第 1 5図に示す如く 方向切換弁 6を中立位置 Nに戻して、 圧力制御弁 1 0が作動位置 Lから中立位 置 Nに復帰する途中で絞り領域 S L に達し、 油圧モー 夕 1 が矢印 A方向に慣性回転し続ける ときには、 油圧 モータ 1 がポンプ作用を行って主管路 3 A内が低圧と なり、 低圧選択弁 2 6 は作動位置 c に切換わるから、 副油圧源 2 9からの圧油は捕助切換弁 1 2 6 , 補助管 路 3 0 C, 管路 2 7 Aを介して主管路 3 A内に補給さ れるよ う になり、 該主管路 3 A内が負圧となってキヤ ビテーシ ヨ ンが発生するのを防止できる。 また、 圧力 制御弁 1 0が中立位置 Nに復帰した後も、 油圧モータ 1 が慣性回転を続ける限り は、 低圧選択弁 2 6が作動 位置 c で低圧側の主管路 3 Aに接続され続けるから、 副油圧源 2 9からの圧油を主管路 3 A内に捕給でき、 キヤ ビテーシ ョ ンの発生を確実に防止できる。
[0120] したがって、 本実施例によれば、 油圧モータ 1 の停 止時に生じ易いキヤ ビテー シ ョ ンの発生を防止でき る から、 油圧モータ 1 等の油圧機器がキ ヤ ビテーシ ヨ ン によ り損傷され、 寿命が低下するのを効果的に防止で きる。 また、 圧力制御弁 2 5 の切換速度が遅く なるよ う に絞り弁 2 4 A, 2 4 Bを設定してもキヤ ビテ一シ ヨ ンは発生しないので、 カ ウ ンタバラ ンス弁 2 1 全体 の設計の自由度を高める こ とができ、 停止時の衝撃を 最少にする こ とができ る。 さ らに、 油圧モータ 1 の定 常回転時には補助ポ ンプ 2 9 a からの圧油が無駄に消 費されるのを防止でき、 効率化を図る こ とができ る。
[0121] 第 9 の実施例
[0122] 本発明の第 9 の実施例を第 1 6図によ り説明する。 図中、 第 8の実施例と同一の構成要素には同一の符号 を付し、 その説明を省略する。 本実施例は、 補助管路 を 1対の主管路の う ちの低圧側に連絡する手段と して 1対の逆止弁からなる逆流防止弁を用いたものである。 第 1 6図において、 捕助管路 3 0 Cは逆流防止弁を 構成する 1対の逆止弁 7 1 A, 7 1 Bに接続され、 逆 止弁 7 1 A , 7 1 Bは油圧モ一夕 1 とカウ ンタバラ ン ス弁 2 1 との間で主管路 3 A, 3 Bに接続されている。 逆止弁 7 1 A, 7 1 Bは所定の開弁圧を有し、 主管路 3 Aまたは 3 B内の圧力が補助管路 3 0 C内の圧力に 比較してこの開弁圧以下まで低下したと きに開弁し、 副油圧源 2 9からの圧油が主管路 3 A, 3 B内に捕給 されるのを許すと共に、 主管路 3 A, 3 Bから捕助管 路 3 0 Cに向けて圧油が逆流するのを阻止する構成と なっている。
[0123] かく して、 このよ う に構成される本実施例でも、 前 記第 8の実施例とほぼ同様の作用効果を得る こ とがで きる と共に、 特に本実施例では、 第 8の実施例の低圧 選択弁 2 6に代えて 1対の逆止弁 7 1 A, 7 1 Bを用 いたので、 構造を簡素化する こ とができ る。
[0124] 第 1 0の実施例
[0125] 本発明の第 1 0の実施例を第 1 7図によ り説明する。 図中、 第 1 6図に示す第 9の実施例と同一の構成要素 には同一の符号を付し、 その説明を省略する。 本実施 例は方向切換弁の切換位置を電気的に検出 し、 その検 出信号に基づき副油圧源からの圧油の供給を切換制御 する ものである。
[0126] 第 1 7図において、 方向切換弁 6にはその切換位置 を検出する位置検出器 1 4 1が設けられ、 捕助管路 3 0 Cの副油圧源 2 9 とセンタ ジ ョ イ ン ト 1 3 との間に には電磁比例減圧弁 1 4 2が配置され、 電磁比例減圧 弁 1 4 2のソ レノ ィ ド部 1 4 3には位置検出器 4 1 力、 らの信号が入力される。 電磁比例減圧弁 1 4 2 は、 第 6図に示す第 3の実施例の電磁比例減圧弁 6 8 と同様 に構成され、 その設定圧力はソ レノ ィ ド部 1 4 3に入 力される位置検出器 4 1からの信号に基づき調整され る O
[0127] こ こで、 減圧弁 1 4 2の設定圧力は方向切換弁 6を 中立位置 Nから作動位置 L, Rに切換え られたと きに、 圧力 P a から圧力 P b , P c に変化し、 圧力 P b , P c はタ ンク圧 ( P b = P c = 0 ) に設定され、 圧力 P a は P a - l O k g Z c m2 程度に設定されている。
[0128] かく して、 このよ う に構成される本実施例でも、 電 磁比例減圧弁 1 4 2の設定圧力が方向切換弁 6の位置 に応じて圧力 P a , P b , P c ( P a > 0 , P b = Ρ c ½ 0 ) に変化するから、 第 9の実施例とほぼ同様の 作用効果を得る こ とができ る。
[0129] 第 1 1の実施例 本発明の第 1 1 の実施例を第 1 8図によ り説明する。 図中、 第 1 6図に示す第 9 の実施例と同一の構成要素 には同一の符号を付し、 その説明を省略する。 本実施 例は、 油圧モータ と して可変容量型の油圧モータを用 い、 この油圧モータの容量を補助管路からの油圧によ り制御する ものである。
[0130] 第 1 8図において、 1 5 1 は主管路 3 A, 3 Bを介 して油圧ポ ンプ 4、 タ ンク 5 と接続した可変容量型の 油圧モータであ り、 油圧モータ 1 5 1 は容量可変部材 1 5 2を有し、 容量可変部材 1 5 2 は他のァクチユエ —タ と してのサーボアクチユエ一夕 1 5 3 によって矢 印 D方向に傾転駆動され、 油圧モータ 1 5 1 の容量を 大容量と小容量と切換える。 こ こで、 サーボアクチュ ェ一タ 1 5 3 はばね 1 5 4 によ っ て切換圧 P A に設定 され、 後述する制御管路 1 6 0からの圧力が切換圧 P A よ り も高く なつ たと きに、 油圧モータ 1 5 1 の容量 可変部材 1 5 2 を矢印 C方向に傾転させ、 油圧モータ 1 5 1 の容量を小容量からの大容量へと切換させる。 また、 サーポアクチユエ一夕 1 5 3 は制御管路 1 6 0 からの圧力が切換圧 P A よ り も低く なつたと きに、 容 量可変部材 1 5 2を矢印 D方向に傾転させ、 油圧モー タ 1 5 1 の容量を小容量に切換える。
[0131] 方向切換弁 6 には捕助切換弁 1 5 5が一体化して設 けられ、 捕助切換弁 1 5 5 は副油圧源 2 9 とセ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3 との間で捕助管路 3 0 Cに配置され、 方 向切換弁 6 に運動して連通位置 Nから連通位置 L , R に切換え られる。 また、 捕助管路 3 0 Cの副油圧源 2 9 と捕助切換弁 1 5 5 との間には容量切換弁 1 5 6力 配置され、 容量切換弁 1 5 6 は油圧モータ 1 5 1 の容 量切換時に操作レバー 1 5 6 Aを手動操作する こ とに よ り、 小容量位置 N と大容量位置 L とに切換えられる。
[0132] また、 補助管路 3 0 Cには副油圧源 2 9 と容量切換 弁 1 5 6 と補助切換弁 1 5 5 との間に位置する減圧弁 1 5 7 , 1 5 8が設け られ、 減圧弁 1 5 7 , 1 5 8 の 設定圧力 P I , P 2 は副油圧源 2 9の吐出圧力 P Q に 比較して P G > P 1 > P 2 になる関係に設定されてい る。 そ して、 補助管路 3 0 C内の圧力は捕助切換弁 1 5 5が連通位置 Nにある と きに、 減圧弁 1 5 8 による 設定圧力 P 2 まで減圧され、 捕助切換弁 1 5 5が連通 位置 L , Rに切換えられたと きには、 容量切換弁 1 5 6を小容量位置 Nとする こ とによ り減圧弁 1 5 7 の設 定圧力 P I ( P 1 > P 2 ) に設定され、 大容量位置 L に切換える こ とによ り、 吐出圧力 Ρ ο まで昇圧される。 捕助管路 3 0 Cには、 また、 セ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3 と逆止弁 7 1 A, 7 1 B との間に切換弁 1 5 9が設け られ、 切換弁 1 5 9 は 4 ポー ト 3位置の油圧パイ ロ ッ ト式切換弁によって構成され、 補助管路 3 0 C内の圧 力が圧力 P 2 , P 1 , P 0 に切換えられたと きに、 作 動位置 a , b, c にそれぞれ切換えられる。
[0133] 切換弁 1 5 9 とサ一ボアクチユエ一夕 1 5 3 との間 には制御管路 1 6 0が接続され、 制御管路 1 6 0 は、 補助切換弁 1 5 5が方向切換弁 6 と共に連通位置 L, Rに切換えられ、 容量切換弁 1 5 6が大容量位置し に 切換えられたと きに、 切換弁 1 5 9が作動位置 c に切 換えられるから、 これによつて補助管路 3 0 Cに切換 接続され、 吐出圧力 P Q ( P Q > P A ) の圧油をサ一 ボアクチユエ一夕 1 5 3 に供給し、 サーボアクチユエ —タ 1 5 3 を C方向に駆動する。 また、 制御管路 1 6 0 は切換弁 1 5 9が作動位置 a, b に切換えられたと きに、 サーボアクチユエ一夕 1 5 3をタ ンク 5 と接続 させ、 サーボアクチユエ一夕 1 5 3を D方向に駆動さ せる。 そ して、 切換弁 1 5 9 は作動位置 aで補助管路 3 0 C内の圧力 P 2 を逆止弁 7 1 A, 7 1 Bに向けて 供給させ、 作動位置 b , cでは捕助管路 3 0 じからの 圧油の供給を停止させる。
[0134] かく して、 このよ う に構成される本実施例でも、 前 記各実施例とほぼ同様の作用効果を得る こ とができる と共に、 特に本実施例では、 補助管路 3 0 C内の圧油 を切換弁 1 5 9、 制御管路 1 6 0 を介して他のァクチ ユエ一夕 と してのサーボアクチユエ一夕 1 5 3 に導く こ とによ り、 油圧モータ 1 6 1 の容量を小容量から大 容量へと切換制御する こ とができ、 この副油圧源 2 9 を制御管路 1 6 0 と捕助管路 3 0 C とに共用させる こ とによ り、 セ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3 の管路本数を増やす こ とな く 、 キヤ ビテーシ ヨ ンの発生を防止する こ と力く 可能となる。
[0135] また、 油圧モータ 1 5 1 の慣性回転時には、 補助切 換弁 1 5 5 が連通位置 Nとな り、 切換弁 1 5 9が作動 位置 aへと戻されるよ う になるから、 油圧モータ 1 5 1 は自動的に小容量に切換制御されるよ う にな り、 こ れによ っ て油圧モータ 1 5 1 を小容量状態で停止させ る こ とができ、 油圧モータ 1 5 1 のポ ンプ作用を小さ く して停止時 衝撃を緩和する こ とができる。
[0136] 第 1 2 の実施例
[0137] 本発明の第 1 2の実施例を第 1 9図によ り説明する。 図中、 第 1 8図に示す第 1 1 の実施例と同一の構成要 素には同一の符号を付し、 その説明を省略する。 本実 施例は、 方向切換弁 6 の切換位置を電気的に検出 し、 その検出信号に基づき副油圧源 2 9 からの圧油の供給 を切換え制御する ものである。
[0138] 第 1 9図において、 捕助管路 3 0 Cの副油圧源 2 9 とセ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3 との間には電磁比例減圧弁 1 6 1 が配置され、 方向切換弁 6 に設けた位置検出器 1 6 2 と運転室内に設置した容量選択スィ ツ チ 1 6 3 と によ って電磁比例減圧弁 1 6 1 の設定圧力を変化させ、 補助管路 3 0 C内の圧力を可変に設定する。 こ こで、 位置検出器 1 6 2 は第 1 0の実施例で述べ た位置検出器 1 4 1 と ほぼ同様に方向切換弁 6が中立 位置 Nにある と きと、 作動位置 L , Rに切換えられた と き とで異なる信号を電磁比例減圧弁 1 6 1 のソ レノ ィ ド部 1 6 4 に出力し、 減圧弁 1 6 1 の設定圧力を、 圧力 P 2 と圧力 P l , P 0 ( P 0 > P 1 > P 2 ) とに 変化させる。 そ して、 減圧弁 1 6 1 は容量選択スイ ツ チ 1 6 3 からの信号がソ レノ ィ ド部 1 6 4 に出力され る こ とによ り、 その設定圧力 P 1 , P 0 のいずれかに 切換えられる。
[0139] かく して、 このよ う に構成される本実施例でも、 減 圧 1 6 1 の設定圧力を P 2 , P 1 , Ρ ο へと切換えた と きに、 切換弁 1 5 9が作動位置 a, b, cへと順次 切換わり、 第 1 1 の実施例とほぼ同様の作用効果を得 る こ とができる。
[0140] 第 1 3の実施例
[0141] 本発明の第 1 3 の実施例を第 2 0図によ り説明する。 図中、 第 1 6図に示す第 9 の実施例と同一の構成要素 には同一の符号を付し、 その説明を省略する。 本実施 例はカウ ンタバラ ンス弁を備えない回路装置に本発明 を適用 したものである。
[0142] 第 2 0図において、 1 1 4 はク ローズ ドセ ンタ型の 方向切換弁であり、 方向切換弁 1 1 4 には中立位置 N と左右の作動位置 L , Rとの間に中間の絞り領域 S L , S R が設け られ、 この絞り領域 S L , S R で油圧モー 夕 1の停止時の衝撃を緩和させる。 方向切換弁 1 1 4 には捕助切換弁 1 7 1が一体化され、 補助管路 3 0 C 内の圧力を補助切換弁 1 7 1 によ って変化させる。
[0143] こ こで、 補助切換弁 1 7 1 は方向切換弁 1 1 4に連 動して連通位置 Nから遮断位置 L, Rに切換え られ、 方向切換弁 1 1 4が絞り領域 S L , S R にある と きに は連通領域 S L , S R となるよ う に構成されている。 そ して、 補助切換弁 1 7 1 は油圧モータ 1の定常回転 時に遮断位置 L, Rとなって、 副油圧源 2 9からの圧 油が逆止弁 7 1 A, 7 1 B側に供給されるのを防止し、 油圧モータ 1の慣性回転時には連通領域 S L , S R ま たは連通位置 Nとなって、 副油圧源 2 9からの圧油を 捕助管路 3 0 C、 逆止弁 7 1 Aまたは 7 1 Bを介して 低圧側の主管路 3 Aまたは 3 Bに捕給させる。
[0144] かく して、 このよ う に構成される本実施例でも、 前 記第 8の実施例と ほぼ同様の作用効果を得る こ とがで きる と共に、 小型の油圧シ ョベル等の建設機械に用い て特に好適な油圧モータ駆動回路装置が提供される。
[0145] 第 1 4の実施例
[0146] 本発明の第 1 4の実施例を第 2 1図によ り説明する。 図中、 第 2 0図に示す第 1 3の実施例と同一の構成要 素には同一の符号を付し、 その説明を省略する。 本実 施例は、 油圧モータのブレーキ装置の解除に副油圧源 からの圧油を用いる回路装置に本発明を適用 したもの である。
[0147] 第 2 1図において、 油圧モータ 1に駐車ブレーキと してのブレーキ装置 1 8 1が付設され、 方向切換弁 1 1 4には補助切換弁 1 8 2が一体化され、 捕助切換弁 1 8 2は方向切換弁 1 1 4に連動して連通位置 N, L, Rおよび中間の絞り領域 S L , S R に切換えられ、 連 通位置 Nでは補助管路 3 0 Cの圧力を副油圧源 2 9の 吐出圧力 P Q まで上昇させ、 連通位置 L, Rに切換え られたと きには減圧弁 1 8 3の設定圧力 P 1 まで捕助 管路 3 0 C内の圧力を低下させる。 また、 補助切換弁 1 8 2は絞り領域 31 , S R で補助管路 3 0 C内の圧 力を圧力 P a ( P I く P a < P o ) に変化させる。
[0148] 補助切換弁 3 0 Cのセ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3 と逆止弁 7 1 A, 7 1 B との間には切換弁 1 8 4が配置され、 切換弁 1 8 4は 4ポー ト 3位置の油圧パイ ロ ッ ト式切 換弁によ って構成され、 捕助管路 3 0 C内の圧力が圧 力 P I , P a , P 0 に切換えられる と きに、 作動位置 a , b, cへと順次切換えられる。
[0149] 切換弁 1 8 4 とブレーキ装置 1 8 1 との間は制御管 路 1 8 5で接続され、 制御管路 1 8 5 は切換弁 1 8 4 が作動位置 a, bに切換えられたときに、 補助管路 3 0 Cに切換接続され、 補助管路 3 0 Cからの圧力 P 1 , P a によ ってブレーキ装置 1 8 1の制動を解除させる。 また、 制御管路 1 8 5 は切換弁 1 8 4が作動位置 Cに 切換えられたと きに、 タ ンク 5側に接続され、 ブレー キ装置 1 8 1 によ っ て油圧モータ 1の制動力を付与さ せる。 また、 切換弁 1 8 4 は作動位置 aで逆止弁 7 1 A, 7 1 Bに向けて圧油が供給されるのを停止させ、 作動位置 b, cで捕助管路 3 0 C内の圧力 P a , P o を逆止弁 7 1 A, 7 1 Bに供給する。
[0150] かく して、 このよ う に構成される本実施例でも、 前 記第 1 3の実施例と ほぼ同様の作用効果を得る こ とが でき る と共に、 特に本実施例では、 捕助管路 3 0 C内 の圧力によってブレーキ装置 1 8 1 に解除圧を与える こ とができ、 セ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3の管路本数を增ゃ すこ とな く 、 キヤ ビテーシ ヨ ンの発生を防止する こ と ができ る。
[0151] なお、 第 1 3および第 1 4の実施例では、 逆止弁 7 1 A , 7 I Bを油圧モータ 1 とセ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3 との間で主管路 3 A , 3 Bに接続したが、 これに代え て、 逆止弁 7 1 A, 7 1 Bをセ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3 と 方向切換弁 1 1 4 との間で主管路 3 A, 3 Bに接続す るよ う に してもよ く 、 この場合には逆止弁 7 1 A, 7 1 Bから油圧モータ 1 までの管路長が長く なるので、 副油圧源 2 9の吐出圧力を高く するよ う にすればよい。 そ して、 第 1 3の実施例の場合にはセ ンタ ジ ョ イ ン ト 1 3の管路本数を減少でき、 第 1 4の実施例の場合に は補助切換弁 1 8 2内に切換弁 1 8 4を組込むこ とが 可能とな り、 コ ンパク ト化を図る こ とができ る。
[0152] また、 前記第 1 0〜第 1 4 の実施例では、 捕助管路 3 0 ( に逆止弁 7 1 , 7 1 Bからなる逆流防止弁を 接続したが、 これに代えて、 第 8の実施例で述べた低 圧選択弁 2 6を用いてもよい。 産業上の利用可能性
[0153] 本発明によれば、 方向切換弁を作動位置から中立位 置に戻すと きに、 副油圧源からの圧油が捕助管路およ び低圧選択手段を介して低圧側の主管路内に捕給され るので、 油圧モータの慣性回転時にキヤ ビテーシ ョ ン が発生するのを効果的に防止でき、 寿命を向上できる と共に、 油圧モータ停止時の衝撃を低減でき る。 また、 油圧モータの定常回転時に副油圧源からの圧油が無駄 に消費される こ とがないので、 エネルギ効率を高め、 信頼性を向上できる。
[0154] また、 カウ ンタバラ ンス弁に低圧選択弁または逆流 防止弁を内蔵させる こ とによ り、 全体をコ ンパク ト に 形成でき、 省スペース化を図り得る。
[0155] さ らに、 油圧モータ容量をその駆動力に応じて自動 制御する こ とにより、 キヤ ビテーシ ヨ ン防止と容量の 自動切換えとを副油圧源を供用 して達成でき、 操作性 や経済性を向上できる。 その他、 本発明によれば、 明細書中の発明を実 す るための最良の形態の項に記載の種々の効果が得られ
权利要求:
Claims請求の範囲
1. 慣性負荷(2) を回転駆動する油圧モータ (1) と、 主油圧源と しての油圧ポンプ (4) と、 タ ンク (5) と、 前記油圧モータを前記油圧ポンプおよびタ ンク に接続 する 1対の主管路(3A, Π) と、 前記 1対の主管路に配 置され、 前記油圧ポンプから油圧モータに供給される 圧油の方向を切換える方向切換弁(6) とを備えた油圧 モータ駆動回路装置において、
副油圧源 (29)と、
一端が前記副油圧源に接続された捕助管路 (30)と、 前記補助管路の他端と前記 1対の主管路(3A, 3B) と に接続され、 前記油圧モータ (1) の回転時、 前記 1対 の主管路の うちの低圧側の主管路に前記補助管路の他 端を連絡する低圧選択手段(26)と、
前記補助管路に配置され、 前記方向切換弁 (6) が少 な く と も中立位置にある ときには前記副油圧源からの 圧油を前記補助管路の他端に供給し、 前記方向切換弁 が作動位置にある ときには前記副油圧源から前記補助 管路の他端への圧油の供給を遮断する切換え制御手段 (59)とを備える こ とを特徵とする油圧モー夕駆動回路 装置。
2. 前記方向切換弁 (6) と油圧モータ (1) との間で前 記 1対の主管路 (3A, 3B) に配置されたカ ウ ンタバラ ン ス弁 (21)をさ らに備える請求の範囲第 1項記載の油圧 モータ駆動回路装置において、 前記低圧選択手段は前 記カ ウ ンタバラ ンス弁 (21)と油圧モータ (1) との間で 前記 1対の主管路 (3A, 3B) に接続されている こ とを特 徴とする油圧モータ駆動回路装置。
3. 請求の範囲第 2項記載の油圧モータ駆動回路装置 において、 前記切換え制御手段は前記カ ウ ンタバラ ン ス弁 (21; 21A)の動作に応答して動作する弁手段 (59 ;59 A;59B)を含むこ とを特徵とする油圧モータ駆動回路装 鼠 o
4. 請求の範囲第 3項記載の油圧モータ駆動回路装置 において、 前記弁手段は前記カ ウ ンタバラ ンス弁 (21; 21A)と一体に設けられた補助切換弁 (59; 59A)を含むこ とを特徴とする油圧モータ駆動回路装置。
5. 請求の範囲第 3項記載の油圧モータ駆動回路装置 において、 前記弁手段は前記カウ ンタバラ ンス弁 (21; 21A)に内蔵された捕助切換弁 (59; 59A)を含むこ とを特 徵とする油圧モータ駆動回路装置。
6. 請求の範囲第 2項記載の油圧モー夕駆動回路装置 において、 前記低圧選択手段は前記カウ ンタバラ ンス 弁 (21A) に内蔵された弁手段 (26A) を含むこ とを特徴 とする油圧モータ駆動回路装置。
7. 請求の範囲第 1項記載の油圧モータ駆動回路装置 において、 前記切換え制御手段は前記方向切換弁 (6;1 14) の動作に応答して動作する弁手段 (59;59A;59B;12 6;142;155;161;Π1;1Π)を含むこ とを特徵とする油圧 モータ駆動回路装置。
8. 請求の範囲第 7項記載の油圧モータ駆動回路装置 において、 前記弁手段は前記方向切換弁 (6;1U) と一 体に設け られた捕助切換弁 (126 ;155; Π1;1Π) を含む こ とを特徴とする油圧モータ駆動回路装置。
9. 請求の範囲第 7項記載の油圧モータ駆動回路装置 において、 前記切換え制御手段は、 前記方向切換弁(6 ) が中立位置にあるか否かを検出する手段(85 ;93 ;141 ;162) をさ らに含み、 前記弁手段は、 前記補助管路 (3 00 に配置され、 前記検出手段からの信号により動作 する電磁比例減圧弁 (68;142;161)を含むこ とを特徴と する油圧モータ駆動回路装置。
1 0. 請求の範囲第 1項記載の油圧モータ駆動回路装 置において、 前記捕助管路 (30; 3GC)を前記油圧モータ (1 ;61:151)とは異なる他の油圧ァクチユエ一夕 (66;81 ;153:181) に接続する制御管路 (67;82;160;185) と、 前記制御管路に前記副油圧源(29)からの圧油に基づき 少な く と も 2種類の異なる レベルの圧力の圧油を供給 可能する圧力制御手段(68;84-86;93, 94;156-159;161- 164:182-184)とをさ らに備える こ とを特徴とする油圧 モータ駆動回路装置。
1 1. 請求の範囲第 1 0項記載の油圧モータ駆動回路 装置において、 前記油圧モータ は容量可変部材 (62 ;15 2)を有する可変容量型の油圧モータ (U;151)であ り、 前記他の油圧ァクチユエータは前記容量可変部材を駆 動し、 前記油圧モータの容量を変化させるァクチユエ 一夕 (66;81;153) である こ とを特徴とする油圧モータ 駆動回路装置。
1 2. 請求の範囲第 1 0項記載の油圧モータ駆動回路 装置において、 前記他の油圧ァクチユエ一タは前記油 圧モータ (1) を制動するブレーキ装置 (181) である こ とを特徴とする油圧モータ駆動回路装置。
1 . ύΰΰ方向切換弁 (6) と油圧モータ (61)との間で 前記 1対の主管路に配置されたカウ ンタバラ ンス弁 (2 1、 さ こ備える請求の範囲第 1 0項記載の油圧モー タ ^動^路装置において、 前記切換え制御手段は前記 カウ ンタバラ ンス弁 (21)の動作に応答して動作する捕 助切換弁 (59)を含み、 前記制御管路 (Π;Π) は前記副 油圧源 (29)と前記捕助切換弁との間で前記捕助管路 (3 0)から分岐し、 前記圧力制御手段は前記副油圧源と前 記制御管路の分岐点との間で前記捕助管路に配置され た電磁比例減圧弁 (68)を含むこ とを特徴とする油圧モ 一夕駆動回路装置。
1 4. 請求の範囲第 1 3項記載の油圧モータ駆動回路 装置において、 前記圧力制御手段は、 オペレータによ り手動操作され、 前記電磁比例減圧弁 (68)を駆動する 信号を出力する手段(69a) をさ らに含むこ とを特徴と する油圧モータ駆動回路装置。
1 5. 請求の範囲第 1 3項記載の油圧モータ駆動回路 装置において、 前記圧力制御手段は、 前記油圧モータ (61)の駆動力を検出する手段(84;93) と、 前記方向切 換弁 (6) が中立位置にあるか否かを検出する手段(85; 93) と、 前記両検出手段からの信号に基づき前記制御 管路 (Π)に供給すべき圧油の圧力を決定し、 対応する 信号を前記電磁比例減圧弁 (68)に出力する演算手段(8 6;94) とをさ らに含むこ とを特徵とする油圧モータ駆 動回路装置。
1 6. 請求の範囲第 1 3項記載の油圧モータ駆動回路 装置において、 前記圧力制御手段は、 前記方向切換弁 (6) とカ ウ ンタバラ ンス弁 (21)との間で前記 1対の主 管路 (3A, 3B) の うちの高圧側の圧力を検出する手段(9 3)と、 前記検出手段からの信号に基づき前記制御管路 (Π)に供給すべき圧油の圧力を決定し、 対応する信号 を前記電磁比例減圧弁 (68)に出力する演算手段(94)と をさ らに含むこ とを特徴とする油圧モータ駆動回路装 Λ. o
1 7. 請求の範囲第 1 0項記載の油圧モータ駆動回路 装置において、 前記切換え制御手段は前記方向切換弁 (6) の動作に応答して動作する捕助切換弁 (155) を含 み、 前記圧力制御手段は、 前記副油圧源 (29) と前記捕 助切換弁との間で前記補助管路 (30C) に配置され、 前 記 2種類の異なる レベルを含む複数の レベルの圧力を 設定する圧力設定手段(156- 158) と、 前記捕助切換弁 と低圧選択手段(71A, ΠΒ) との間で前記補助管路と前 記制御管路 (160) とに接続され、 前記圧力設定手段で 設定された複数の レベルの圧力に応答して動作して前 記補助管路を前記制御管路に選択的に連絡する弁手段 (159) とを含むこ とを特徴とする油圧モータ駆動回路
1 8 . 請求の範囲第 1 0項記載の油圧モータ駆動回路 装置において、 前記切換え制御手段は、 前記方向切換 弁 (6) が中立位置にあるか否かを検出する手段(162) と、 前記捕助管路 (30C) に配置され、 少な く と も前記 検出手段からの信号により動作し、 前記 2種類の異な る レベルを含む複数の レベルの圧力を設定する電磁比 例減圧弁 (161) とを含み、 前記圧力制御手段は、 前記 電磁比例減圧弁と低圧選択手段 (7 U, 71B) との間で前 記捕助管路と前記制御管路 (160) と に接続され、 前記 電磁比例減圧弁で設定された複数の レベルの圧力に応 答して動作して前記捕助管路を前記制御管路に選択的 に連絡する弁手段(159) を含むこ とを特徴とする油圧 モータ駆動回路装置。
1 9 . 請求の範囲第 1項記載の油圧モータ駆動回路装 置において、 前記低圧選択手段は前記 1対の主管路 (3 A, 3B) の差圧によ り動作する低圧選択弁 (26)を含むこ とを特徴とする油圧モータ駆動回路装置。
2 0. 請求の範囲第 1項記載の油圧モータ駆動回路装 置において、 前記低圧選択手段はそれぞれ前記 1対の 主管路 (3A, 3B) への圧油の流れのみを許す 1対の逆止 弁 (71Α. ΠΒ) からなる逆流防止弁を含むこ とを特徴と する油圧モータ駆動回路装置。
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同族专利:
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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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