JP2000130403A

JP2000130403A - リリーフ弁を有する油圧モータ装置

Info

Publication number: JP2000130403A
Application number: JP10305993A
Authority: JP
Inventors: Koji Takanashi; 幸治高梨; Toshiyuki Takeuchi; 利幸竹内; Satoru Matsumoto; 哲松本; Koji Sato; 幸治佐藤
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】極めて簡単な手段により、リリーフ弁の作動
圧力を２段階に設定することができ、高圧設定時にはブ
レーキ開始時の昇圧パターンを滑らかにすると共に、低
圧時には確実に低圧を維持することができるよう構成し
たリリーフ弁を有する油圧モータ装置を提供する。【解決手段】油圧ポンプ６０から切換弁５８を介して
給排される圧油により慣性負荷５６を駆動する油圧モー
タ５２の両管路に分岐して配設され、前記油圧モータの
回転を減速停止する際に供給口７０Ａ、７０Ｂの圧力上
昇によりポペット７８がその背部に一端を押接するバネ
弾力に抗して移動して開口し、その圧油を出口へリリー
フさせると共に、前記供給口の圧油をバネ座ピストン室
８６へ絞りを介して導入することにより、前記バネの他
端に押接されたバネ座ピストン８０を移動させて、前記
バネを圧縮してリリーフ圧力を調整するように構成した
リリーフ弁５０Ａ、５０Ｂを有する油圧モータ装置にお
いて、前記供給口７０Ａ、７０Ｂから前記バネ座ピスト
ン室８６への通路上に、外部信号により前記通路を連通
・遮断する切換手段９０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベルの旋
回駆動装置等を制御するための慣性体駆動回路に適用し
得るリリーフ弁を有する油圧モータ装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、慣性体駆動回路は、油圧ポンプ
の圧油を切換弁によりその回転方向と停止とを制御し
て、油圧モータの駆動制御を行うように構成されてい
る。そこで、油圧モータが一方向へ回転中のときに、切
換弁を中立位置に戻して慣性体の駆動を停止させると、
油圧モータの戻り側通路は切換弁により閉止されるが、
慣性体には慣性回転力が残っており、戻り側の油圧力は
急上昇してエネルギーが増加し、ショックを発生して、
油圧モータの歯車等を破損させることがある。

【０００３】このため、従来において、リリーフ弁を油
圧回路に設置して油圧力の急上昇を防止することが提案
されている（実公昭６３−２１８１４号公報）。

【０００４】すなわち、この提案に係るリリーフ弁は、
図８に示す構成からなり、供給通路２の圧力が低い時に
は、リリーフ弁１は非作動状態にあり、外側ポペット４
は受け５およびバネ受け６を介してバネ７により左方向
に押圧されて、シート８と接し、かつバネ座ピストン９
がプラグ１０に接した位置にあり、供給通路２と戻り通
路３とを図８に示すように遮断する。

【０００５】そこで、供給通路２の圧力が上昇すると、
この圧油は外側ポペット４に作用し、バネ７の弾力に抗
して外側ポペット４を右方向に移動させて、供給通路２
と戻り通路３とを連通し、リリーフ作用を開始する。一
方において、圧油は外側ポペット４の偏心孔１１、孔１
２を介して軸方向の通路１３流入し、さらに横孔１４、
環状溝１５、通路１６を経てバネ座ピストン室１７に導
入される。このバネ座ピストン室１７の圧油は、前記供
給通路２の圧力上昇に対応してバネ座ピストン９をバネ
７の弾力に抗して図示の位置から左方向へ移動する。

【０００６】これにより、バネ７はさらに圧縮されるた
め、リリーフ圧力は上昇していく。このバネ座ピストン
９の移動により、ロッド１８の横孔１４は徐々に開口面
積を減少することにより、バネ座ピストン室１７への圧
油を減量する。さらに、バネ座ピストン９は、移動し、
横孔１４の開口が閉じられ、バネ座ピストン室１７への
圧油の流入が実質的になくなるので、バネ座ピストン９
の左行限位置は保持される。

【０００７】このように、設定圧力の上昇は、上限値に
近付くにつれてその増加量が緩やかになるため、リリー
フ弁１の始動時における急上昇圧力に起因するショック
を緩和することができる。また、供給通路２の圧力が設
定値以下になると、バネ座ピストン９の右端面に作用す
るバネ座ピストン室１７の圧力が低くなり、バネ座ピス
トン９はバネ７の弾力により図８に示す位置に戻り、次
の動作に備える。

【０００８】従って、前記のように構成されたリリーフ
弁は、供給通路２の圧力が上昇すると、まず外側ポペッ
ト４がバネ７の弾力に抗して右行し、これと同時にバネ
座ピストン９の右側のバネ座ピストン室１７に圧油が流
入し、バネ座ピストン９は左行してバネ７を圧縮させて
その弾性力（リリーフ圧力）を高めていく。このバネ座
ピストン９の左行に伴い、バネ座ピストン室１７へ圧油
が流入する横孔１４の開口面積は小さくなり、やがて横
孔１４を閉じ、圧油の流入がなくなって左行限位置に保
持されたバネ座ピストン９とバネ受け６との間で圧縮さ
れたバネ７の弾性力と平衡するリリーフ圧力が設定圧力
になり、リリーフ弁１の始動時における圧力ピークを低
減させる効果を発揮させることができる。

【０００９】しかしながら、前記構成のリリーフ弁にお
いて、バネ座ピストン９における圧油作用面積は、バネ
７を装填したバネ室１９を形成したキャップの孔２０に
嵌合されたバネ座ピストン９の外径と、ロッド１８を挿
入したバネ座ピストン９の内孔２１の孔径との間に挾ま
れたリング形状の比較的大きな面積を有しており、バネ
座ピストン室１７に流入する圧油が油圧モータの回転時
に、戻り通路に発生する背圧程度の低い圧力でも、バネ
座ピストン９は左方向へ移動を開始することになり、供
給通路２の圧力が上昇した時にバネ座ピストン室１７へ
圧油を流入するために必要な横孔１４は、既にバネ座ピ
ストン９が左行していることにより閉じられており、こ
の横孔１４が閉じられた後では大きなピークを解消して
ショックを低減することは不可能であった。

【００１０】このような観点から、本出願人は、先に、
供給通路の圧力が上昇した時に、バネを圧縮してリリー
フ圧力を高くするように、移動させることによってバネ
座ピストンの圧油作用面積を小さくすることができ、こ
れにより低い圧力ではバネ座ピストンが移動することな
く、供給通路の圧力が上昇した際に、リリーフ弁の始動
時における圧力ピークを解消し、かつショックを低減す
るようにした油圧モータのリリーフ弁を開発し、特許を
得た（特許第２５７１９２８号公報）。

【００１１】すなわち、この特許に係る油圧モータのリ
リーフ弁は、図９および図１０に示すように、油圧ポン
プ２２から切換弁２３を介して給排される圧油により慣
性負荷を駆動する油圧モータ２４の両管部に分岐して配
設され、前記油圧モータの回転を停止した際に供給口の
圧力上昇によりポペット２５がその背部に一端を押接す
るバネ２６に抗して移動して開口し、その圧油を出口へ
リリーフさせると共に、前記供給口の圧油をバネ座ピス
トン室２７へ絞り２８を介して導入することにより、前
記バネ２６の他端に押接されたバネ座ピストン２９を移
動させて、前記バネ２６を圧縮してリリーフ圧力を調整
する油圧モータ２４のリリーフ弁３０Ａ、３０Ｂにおい
て、前記バネ２６を装填した内孔３１より段付き小径と
した内孔３２を設けて圧油作用面積を小さくしたバネ座
ピストン２９を、移動可能に嵌装することにより前記油
圧モータの回転時に戻り通路に発生する背圧程度の圧力
では前記バネ座ピストン２９を初期位置に保持して移動
されることのないように構成したものである。

【００１２】しかるに、前記リリーフ弁３０Ａ、３０Ｂ
の動作は、図９および図１０において、切換弁２３が図
示の中立状態の時、供給通路３２Ａ、３２Ｂ、すなわち
図１０における供給口３３には圧力はなく、リリーフ弁
３０Ａ、３０Ｂは非作動状態であり、ポペット２５の先
端はバネ２６の弾性力により左方向へ押圧されてシート
３４の弁座に接しており、供給口３３と出口３５とは遮
断されている。

【００１３】そこで、切換弁２３を中立位置から上方位
置へ切り換えると、油圧ポンプ２２の圧油は切換弁２３
を介して管路３６から油圧モータ２４に流入されて、一
方向へ回転させると共に、油圧モータ２４から排出され
る圧油は、管路３７から切換弁２３を介してタンク３８
ヘ戻される。次いで、この油圧モータ２４を回転状態か
ら停止させるために、切換弁２３を中立位置に切り換え
ると、管路３６、３７はそれぞれ油圧ポンプ２２とタン
ク３８との回路が遮断されるが、慣性体３９の慣性回転
力のため油圧モータ２４は直ちに停止せず、管路３７の
圧力は上昇する。従って、供給通路３２Ｂを通ってリリ
ーフ弁３０Ｂの供給口３３の圧力は上昇し、ポペット２
５にはシート３４の弁座径Ｄ1と、ロッド４０の径Ｄ2と
の差（Ｄ1＞Ｄ2）で形成される有効断面積に供給口３３
の圧油の力が作用し、バネ２６の弾性力に抗して右方向
へ移動させ、シート３４の開放された弁座と横孔４１を
介して、供給口３３と出口３５とを連通させることによ
り、リリーフ作用を開始する。

【００１４】同時に、供給口３３の圧油は、ポペット２
５とロッド４０の通路４２から絞り２８を介して通路４
３を通って、バネ座ピストン室２７に導入され、このバ
ネ座ピストン室２７の圧油は、供給口３３の圧力上昇に
対応して圧力が上昇し、バネ座ピストン２９をバネ２６
の弾力に抗して左方向へ移動させる。この結果、バネ２
６はさらに圧縮され、リリーフ圧力は上昇する。バネ座
ピストン２９の左行は、バネ座ピストン室２７の圧力上
昇に伴い、バネ座ピストン２９のフランジ部４４の左側
面４５が弁本体４６の壁面４７に接するまでストローク
Ｌを移動して停止し、この停止した時のリリーフ圧が設
定圧力である。

【００１５】このようにして、リリーフされた圧油は、
出口３５から図９の出口通路４８Ｂと逆止弁４９Ａを経
て、管路３６に至り油圧モータ２４に供給される。

【００１６】なお、バネ座ピストン室２７への圧油の流
入は、通路４２と通路４３との途中に絞り２８があるた
め緩やかであり、従ってリリーフ圧力の上昇も緩やかで
あり、急激な圧力上昇によるショックを緩和させてい
る。さらに、バネ座ピストン２９が移動するストローク
Ｌを大きくすることにより、設定圧力を高くすることも
可能とされている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術に係
る油圧モータのリリーフ弁においては、図９に示すよう
に、供給口３２Ａ、すなわち図１０における供給口３３
の圧力が上昇すると、この圧力はポペット２５の内部に
設けた通路４２を経て、バネ座ピストン室２７に流入す
る。また、この流入した圧油は、バネ座ピストン２９に
作用し、これがある値以上になると、バネ２６の荷重に
対向してバネ２６を圧縮しつつ、図中の左方へ移動させ
る。

【００１８】この移動過程では、圧油が絞り２８を経て
バネ座ピストン室２７へ流入するので、バネ座ピストン
２９が図示の位置から室壁４７に当接する位置まで移動
するには、多少の時間を要し、かつこの過程でリリーフ
弁のポペット２５が開弁動作を行うと、このポペット２
５に作用するバネ２６の荷重は、初期は図示の位置か
ら、最終的にはバネ座ピストン２９が室壁４７に当接し
た位置での荷重となるので、これに対応した給油口の圧
力もバネ座ピストン２９の動きに応じて漸増し、図５に
示すような動特性が得られる。

【００１９】大きな慣性体、例えば油圧ショベルの上部
旋回体を駆動する油圧回路には、前述したような旋回モ
ータのリリーフ弁が多く使用され、ブレーキ時のショッ
ク軽減に対し良好な結果を得ている。

【００２０】そこで、油圧ショベル等においては、ブー
ム、アームをより旋回中心へ近付けた場合と、ブーム、
アームを水平状態に近付け、かつバケットに荷重を積載
した場合とでは、旋回慣性が大幅に異なる。このため、
前記の従来技術においては、リリーフ弁が作動直後のシ
ョックを軽減してはいるが、アーム、ブームの姿勢もし
くはバケット負荷の有無等による慣性の違いに拘らず、
同じ昇圧パターンとなるので、例えば慣性の小さな状態
に合わせてリリーフ圧力を設定すると、慣性の大きな運
転条件では旋回ブレーキ時の流れ角が大きく、また旋回
慣性の大きな状態に合わせてリリーフ圧を設定すると、
慣性の小さくなる操作条件では旋回の油圧ブレーキの利
きが過大となり、停止時の円滑さが損なわれるという問
題がある。

【００２１】また、油圧ショベルの姿勢、負荷条件の差
等による慣性の差が発生しても、これに対応すべくリリ
ーフ弁の設定圧力そのものを外部信号により調整する方
法は、既に知られているが、この場合にはリリーフ弁の
構造が非常に複雑になり、さらには外部信号が不測の事
態により遮断された状態では、リリーフ弁は低圧設定と
なるので、安全上からも好ましくない。そして、この場
合には、高圧設定状態でのブレーキ開始時のショックを
軽減する構造とすることは、極めて困難である。

【００２２】しかるに、本発明者等は、鋭意研究を重ね
た結果、油圧ポンプから切換弁を介して給排される圧油
により油圧ショベルの上部旋回体からなる慣性負荷を駆
動する油圧モータの両管路に分岐して配設され、前記油
圧モータの回転を減速停止する際に供給口の圧力上昇に
よりポペットがその背部に一端を押接するバネ弾力に抗
して移動して開口し、その圧油を出口へリリーフさせる
と共に、前記供給口の圧油をバネ座ピストン室へ絞りを
介して導入することにより、前記バネの他端に押接され
たバネ座ピストンを移動させて、前記バネを圧縮してリ
リーフ圧力を調整するように構成したリリーフ弁を有す
る油圧モータ装置において、前記供給口から前記バネ座
ピストン室への通路上に、外部信号により前記通路を連
通および遮断するための切換スプールを使用した切換手
段を設けることにより、油圧ショベルの減速停止性能を
最適に設定することができるリリーフ弁を有する油圧モ
ータ装置を得ることができることを突き止めた。

【００２３】従って、本発明の目的は、極めて簡単な手
段により、リリーフ弁の作動圧力を２段階に設定するこ
とができ、高圧設定時にはブレーキ開始時の昇圧パター
ンを滑らかにすると共に、低圧時には確実に低圧を維持
することができるよう構成してなるリリーフ弁を有する
油圧モータ装置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係るリリーフ弁を有する油圧モータ装置
は、油圧ポンプから切換弁を介して給排される圧油によ
り慣性負荷を駆動する油圧モータの両管路に分岐して配
設され、前記油圧モータの回転を減速停止する際に供給
口の圧力上昇によりポペットがその背部に一端を押接す
るバネ弾力に抗して移動して開口し、その圧油を出口へ
リリーフさせると共に、前記供給口の圧油をバネ座ピス
トン室へ絞りを介して導入することにより、前記バネの
他端に押接されたバネ座ピストンを移動させて、前記バ
ネを圧縮してリリーフ圧力を調整するように構成したリ
リーフ弁を有する油圧モータ装置において、前記供給口
から前記バネ座ピストン室への通路上に、外部信号によ
り前記通路を連通・遮断する切換手段を設けたことを特
徴とする。

【００２５】この場合、前記リリーフ弁および切換手段
を油圧モータのカバーに内蔵することができる。

【００２６】また、前記油圧モータのそれぞれのポート
に対してリリーフ弁を設け、それぞれの供給口からバネ
座ピストン室の間に切換手段を設け、これらの切換手段
を油圧モータのカバーに設けた共通の外部信号供給口に
外部信号を供給して切換えるように構成することができ
る。

【００２７】さらに、供給口からバネ座ピストン室への
通路上に圧力補償流量調整手段を設けると共に、この圧
力補償流量調整手段の差圧を設定するバネの荷重を、外
部から調整できるように構成することができる。

【００２８】一方、前記リリーフ弁を有する油圧モータ
装置は、油圧ショベルの旋回駆動装置であって、外部信
号は前記油圧ショベルの上部旋回体とブームとの相対角
度に対応して出力される信号とすることができる。

【００２９】また、前記リリーフ弁を有する油圧モータ
装置は、油圧ショベルの旋回駆動装置であって、外部信
号は前記油圧ショベルのブーム保持圧に対応して出力さ
れる信号とすることもできる。

【００３０】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るリリーフ弁を
有する油圧モータ装置の実施につき、添付図面を参照し
ながら以下詳細に説明する。

【００３１】図１および図２は、本発明に係るリリーフ
弁を有する油圧モータ装置の一実施例を示すものであ
る。すなわち、図１はリリーフ弁を有する油圧モータ装
置の要部断面構造と油圧系統との接続状態を示すと共
に、図２はリリーフ弁を有する油圧モータ装置全体の油
圧系統図を示すものである。

【００３２】しかるに、図１および図２において、参照
符号５０Ａ、５０Ｂは、油圧モータ５２に取付けられた
リリーフ弁をそれぞれ示す。これらのリリーフ弁５０
Ａ、５０Ｂは、油圧モータ５２のカバー部５４に内蔵さ
れている。そして、油圧モータ５２は、慣性負荷（例え
ば、本発明が油圧ショベルに適用される場合には、油圧
ショベルの上部旋回体）５６を駆動するように構成され
ている。また、前記油圧モータ５２へは、切換弁５８を
介して油圧ポンプ６０、タンク６２との間の圧油の給排
が行われる。なお、なお、本実施例において、切換弁５
８として図１にその構成例を示したが、前記油圧ポンプ
６０には、油圧ショベルの図示していない他のアクチュ
エータの切換弁、例えばアームシリンダの切換弁等が、
一般的には接続されている。

【００３３】そこで、まず一方のリリーフ部５０Ａにつ
いて、図１を参照しながら説明する。

【００３４】油圧モータ５２のカバー部５４には、リリ
ーフ弁組立て６４がスリーブ６６に内蔵されて組込ま
れ、このスリーブ６６の先端に取付けられたシート６８
が、供給口７０Ａと低圧室（出口）７２とを液密的に遮
断している。また、このスリーブ６６の中には、スペー
サ７４、ロッド７６を有するポペット７８、バネ座ピス
トン８０、および一端がポペット７８に他端がバネ座ピ
ストン８０に支持されたスペーサ７４に当接するバネ８
２が内包されている。なお、ポペット７８は、シート６
８に対してその径ｄ1部分で着座し、ロッド７６の径ｄ2
（ｄ2＜ｄ1）との面積差に、供給口７０Ａの圧油が作用
するように構成されている。そして、ロッド７６には、
リリーフ弁６４が作動した場合の安定性を維持するため
のオリフィス８４が設けられている。

【００３５】しかるに、バネ座ピストン８０は、バネ座
ピストン室８６内において、スリーブ６６に対し径部ｄ
3にて液密的にかつ摺動自在に支持されており、前記バ
ネ座ピストン室８６は、バネ座ピストン８０をスリーブ
６６に組付けた後、キャップ８８により閉栓されてい
る。また、バネ座ピストン８０は、バネ座ピストン室８
６の中でその肩部８０ａがスリーブ６６の壁面６６ａに
当接するまでの距離Ｓを移動することができる。なお、
このバネ座ピストン８０の移動は、バネ座ピストン室８
６に対し、後述する経路により流入した圧油が、バネ座
ピストン８０の右端に作用することにより、バネ８２を
圧縮しつつ図中の左方へ移動することになる。

【００３６】そして、供給口７０Ａとバネ座ピストン室
８６との間には、切換手段として、切換スプール９０が
設けてあり、この切換スプール９０は、信号ライン９１
に外部信号が作用していない時は、バネ９２によって図
中の上方に維持されており、開口部９３、９４がそれぞ
れ開口し、通路９５が前記開口部９３、９４を介して通
路９６に接続されている。このような状態では、供給口
７０Ａの圧油は、通路９６へ接続されており、さらに通
路９７、オリフィス９８、通路９９、６６ｂを経て、バ
ネ座ピストン室８６へ導かれている。なお、図１におい
て、参照符号１００はカバー部５４の一部に設けた切換
スプール９０を閉栓保持するためのキャップを示し、こ
のキャップ１００の一部に外部信号を作用させるための
信号供給口１００ａが設けられている。

【００３７】前述したような状態、すなわち切換スプー
ル９０に外部信号が作用しておらず、供給口７０Ａとバ
ネ座ピストン室８６が接続された状態において、切換弁
５８を操作し、油圧モータ５２すなわち慣性体５６を起
動加速または減速停止させる際には、供給口７０Ａに発
生する圧力は、オリフィス９８を介してバネ座ピストン
室８６へ供給されるので、従来技術の場合と同様の昇圧
パターン（図５参照）からなる圧力波形を得ることがで
き、例えば油圧ショベルの上部旋回体（慣性体５６）の
慣性が比較的大きな場合に、良好な減速停止特性を得る
ことができる（なお、この特性は慣性体５６の起動加速
する場合も同じパターンとなる）。

【００３８】なお、図４および図５に示す圧力波形にお
いて、初期圧Ｐ1は図１に示すバネ座ピストン８０が図
示の位置にある場合であり、最終設定圧ＰSは前記バネ
座ピストン８０が最大ストロークＳを移動した位置にあ
る場合を示す。そして、前記初期圧Ｐ1から最終設定圧
ＰSまでへの昇圧時間を緩昇圧時間Δｔと称する。

【００３９】次に、信号通路９１に外部信号を作用さ
せ、図１の切換スプール９０をバネ９２の弾力に抗し
て、図示の下方に移動させた場合には、切換スプール９
０のランド９０ａが開口部９４を閉じると共に、バネ座
ピストン室８６は、通路６６ｂ、９９、オリフィス９
８、通路９７、９６、通路９６に開口する切換スプール
９０に設けられた穴９０ｂ、内部通路９０ｃ、および通
路１０１を経て、低圧室（出口）７２へ接続されている
ので、このバネ座ピストン室８６内の圧力は常に低圧に
維持される。従って、バネ８２は、バネ座ピストン８０
によっては圧縮されることはないので、リリーフ弁組立
て６４の作動圧力は、図５に示す状態（バネ荷重が最も
低い状態）での作動となる。

【００４０】この場合には、図４における圧力波形Ｉ、
Ｉ−１、Ｉ−２に示すような緩昇圧過程はないが、作動
圧そのものが図４の圧力波形IIに示すように、常に低圧
となるので、油圧ショベルの上部旋回体（慣性体）の慣
性が、比較的小さな状態で減速停止する場合でも、油圧
ブレーキの作動が非常に滑らかとなる（慣性体５６の起
動加速の場合も同じである）。

【００４１】図１の実施例においては、油圧モータ５２
に対し、２個のリリーフ弁５０Ａ、５０Ｂを設け、その
一方のリリーフ弁５０Ａの構造についてのみ図示してい
るが、他方のリリーフ弁５０Ｂも同様の構成となること
は勿論である。また、切換スプール９０は、信号切換手
段１０２およびこの切換手段１０２への信号発生手段１
０３からの信号操作により、信号発生用油圧ポンプ１０
４からの油圧信号を伝達することにより、その切換え操
作が行われる。

【００４２】なお、図１および図２において、参照符号
１０５Ａ、１０５Ｂは逆止弁、１０６はバネ付き逆止
弁、１０７はタンクをそれぞれ示す。

【００４３】また、図１の実施例においては、供給口７
０Ａからバネ座ピストン室８６への通路上には、オリフ
ィス９８を設けた実施例を示しているが、これを図３に
示すような、供給口７０Ａからバネ座ピストン室８６へ
の圧油供給に際し、圧力補償流量調整手段としての圧力
補償流量制御スプール１１０を介して導くようにした構
成としてもよい。この場合は、オリフィス９８を用いる
より、供給口７０Ａからバネ座ピストン室８６への流入
量を微少に制御することができるので、さらに減速停止
時の特性を向上させることができる。

【００４４】そして、この場合、前記バネ座ピストン室
８６における通過油量を、前記圧力補償流量制御スプー
ル１１０に作用するバネ１１２の荷重を外部から調整ね
じ１１４により調整できるように構成することにより、
緩昇圧時間Δｔを本発明の適用される機械の特性に応じ
て、図４の圧力波形Ｉ−１（Δｔ＋α）もしくは圧力波
形Ｉ−２（Δｔ−β）に示すように、最適に調整するこ
とができるので、さらに優れたリリーフ弁を有する油圧
モータ装置として構成することができる。

【００４５】しかるに、本発明に係るリリーフ弁を有す
る油圧モータ装置を、図６および図７に示すように、油
圧ショベルに適用した場合、切換スプールに外部信号を
作用させる条件として、油圧ショベルのブームの上部旋
回体に対する角度θを検出し、これに応じて、例えばブ
ームがより水平に近い状態（図６参照）では外部信号を
与えず、またブームが上部旋回体に対してより垂直に近
い場合（図７参照）には外部信号を与えることにより、
油圧ショベルの減速停止性能を最適に設定することが可
能となる。

【００４６】また、ブームシリンダの保持圧を検出し、
この保持圧が高い場合は外部信号を与えず、そして前記
保持圧が所定の圧力より低い場合には外部信号を与える
等、油圧ショベルの上部旋回体のアクチュエータの姿
勢、作業条件に応じて、切換スプール９０（これに対応
するリリーフ弁５０Ｂの切換スプールに対しても同様）
に切換信号圧力を与えることによっても、油圧ショベル
の減速停止性能を最適に設定することが可能となる。

【００４７】さらに、実用上においては、各供給口に対
して設けられたリリーフ弁組立てに対して、油圧モータ
のカバー部に設けた共通（１個所）の信号供給口より外
部信号を与える構成とすることにより、信号配管がより
単純化され、その取扱いが容易となる等の利点が得られ
る。

【００４８】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更
が可能である。

【００４９】

【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明に係るリリーフ弁を有する油圧モータ装置は、油圧
ポンプから切換弁を介して給排される圧油により慣性負
荷を駆動する油圧モータの両管路に分岐して配設され、
前記油圧モータの回転を減速停止する際に供給口の圧力
上昇によりポペットがその背部に一端を押接するバネ弾
力に抗して移動して開口し、その圧油を出口へリリーフ
させると共に、前記供給口の圧油をバネ座ピストン室へ
絞りを介して導入することにより、前記バネの他端に押
接されたバネ座ピストンを移動させて、前記バネを圧縮
してリリーフ圧力を調整するように構成したリリーフ弁
を有する油圧モータ装置において、前記供給口から前記
バネ座ピストン室への通路上に、外部信号により前記通
路を連通・遮断する切換手段を設けた構成としたことに
より、油圧ショベルのように、機械の姿勢や作業条件に
よっては、慣性体の慣性がそれぞれ異なる場合でも、外
部信号によりこの慣性体を減速停止する際の油圧ブレー
キの作動圧力を、非常に簡単な方法によって調整するこ
とができるので、各作業条件や姿勢に拘らず最適な減速
停止並びに起動加速特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリリーフ弁を有する油圧モータ装
置の一実施例を示す要部断面構造と油圧系統との接続状
態を示す説明図である。

【図２】図１に示すリリーフ弁を有する油圧モータ装置
全体の油圧系統図である。

【図３】図１に示す実施例の変形例を示す要部拡大断面
図である。

【図４】本発明の油圧モータにおけるリリーフ弁の動作
特性を示す圧力波形図である。

【図５】従来における油圧モータのリリーフ弁の動作特
性を示す圧力波形図である。

【図６】慣性負荷として油圧ショベルの場合における旋
回慣性が比較的小さくなる場合の状態を示す説明図であ
る。

【図７】慣性負荷として油圧ショベルの場合における旋
回慣性が比較的大きくなる場合の状態を示す説明図であ
る。

【図８】従来の油圧モータのリリーフ弁の一構成例を示
す要部断面図である。

【図９】従来の油圧モータのリリーフ弁の別の構成例の
概略構成とその系統配置を示す説明図である。

【図１０】図９に示すリリーフ弁の要部拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

５０Ａ、５０Ｂリリーフ弁５２油圧モータ５４カバー部５６慣性負荷（慣性体）５８切換弁６０油圧ポンプ６２タンク６４リリーフ弁組立て６６スリーブ６６ａ壁面６６ｂ通路６８シート７０Ａ、７０Ｂ供給口７２低圧室（出口）７４スペーサ７６ロッド７８ポペット８０バネ座ピストン８０ａ肩部８２バネ８４オリフィス８６バネ座ピストン室８８キャップ９０切換スプール９０ａランド９０ｂ穴９０ｃ内部通路９１信号ライン９２バネ９３、９４開口部９５、９６、９７、９９通路９８オリフィス１００キャップ１００ａ信号供給口１０１通路１０２信号切換手段１０３信号発生手段１０４信号発生用油圧ポンプ１０５Ａ、１０５Ｂ逆止弁１０６逆止弁１０７タンク１１０圧力補償流量制御スプール１１２バネ１１４調整ねじ

フロントページの続き (72)発明者松本哲神奈川県座間市ひばりが丘４丁目5676番地東芝機械株式会社相模事業所内 (72)発明者佐藤幸治神奈川県座間市ひばりが丘４丁目5676番地東芝機械株式会社相模事業所内Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB02 AC06 BA07 BB03 CA02 DA03 3H059 AA03 AA19 BB06 CA04 CA05 CA12 CC06 CD05 CD12 DD17 EE01 FF03 FF14 3H089 AA04 AA65 BB06 CC08 DA03 DB03 DB04 DB33 DB47 DB49 EE08 EE22 EE31 FF03 FF12 GG02 JJ02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧ポンプから切換弁を介して給排され
る圧油により慣性負荷を駆動する油圧モータの両管路に
分岐して配設され、前記油圧モータの回転を減速停止す
る際に供給口の圧力上昇によりポペットがその背部に一
端を押接するバネ弾力に抗して移動して開口し、その圧
油を出口へリリーフさせると共に、前記供給口の圧油を
バネ座ピストン室へ絞りを介して導入することにより、
前記バネの他端に押接されたバネ座ピストンを移動させ
て、前記バネを圧縮してリリーフ圧力を調整するように
構成したリリーフ弁を有する油圧モータ装置において、前記供給口から前記バネ座ピストン室への通路上に、外
部信号により前記通路を連通・遮断する切換手段を設け
たことを特徴とするリリーフ弁を有する油圧モータ装
置。
【請求項２】リリーフ弁および切換手段を油圧モータ
のカバーに内蔵してなる請求項１記載のリリーフ弁を有
する油圧モータ装置。
【請求項３】油圧モータのそれぞれのポートに対して
リリーフ弁を設け、それぞれの供給口からバネ座ピスト
ン室の間に切換手段を設け、これらの切換手段を油圧モ
ータのカバーに設けた共通の外部信号供給口に外部信号
を供給して切換えるように構成してなる請求項２記載の
リリーフ弁を有する油圧モータ装置。
【請求項４】供給口からバネ座ピストン室への通路上
に圧力補償流量調整手段を設けると共に、この圧力補償
流量調整手段の差圧を設定するバネの荷重を、外部から
調整できるように構成してなる請求項１〜３のいずれか
に記載のリリーフ弁を有する油圧モータ装置。
【請求項５】リリーフ弁を有する油圧モータ装置は、
油圧ショベルの旋回駆動装置であって、外部信号は前記
油圧ショベルの上部旋回体とブームとの相対角度に対応
して出力される信号からなる請求項１〜４のいずれかに
記載のリリーフ弁を有する油圧モータ装置。
【請求項６】リリーフ弁を有する油圧モータ装置は、
油圧ショベルの旋回駆動装置であって、外部信号は前記
油圧ショベルのブーム保持圧に対応して出力される信号
からなる請求項１〜４のいずれかに記載のリリーフ弁を
有する油圧モータ装置。