JP2016044552A - 液圧モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスの作業効率を向上する。【解決手段】斜板２の傾転角度に応じて押しのけ容積が変化するピストンモータ１を制御する液圧モータ制御装置１００において、斜板２の傾転角度を切り換える容積切換バルブ３０を備え、容積切換バルブ３０は、収容孔６１に収容される第１スプール４０と、収容孔６１を閉塞するプラグ４８と、第１スプール４０を付勢するスプリング４２と、第１スプール４０の摺動孔４０ｄ内に摺動自在に挿入される第２スプール４１と、収容孔６１内に小径部５０ｄが突出する封止栓５０とを有し、プラグ４８を外した際に、小径部５０ｄが第１スプール４０の環状溝４０ｇの側壁４０ｉに当接して、第１スプール４０の摺動孔４０ｄ内に第２スプール４１が挿入される状態が維持される。【選択図】図２

Description

本発明は、斜板の傾転角度に応じて押しのけ容積が変化するピストンモータを制御する液圧モータ制御装置に関するものである。

特許文献１には、液圧モータの容積を切り換える容積切換バルブを備える液圧モータ制御装置において、容積切換バルブが、収容孔に収容され一端側にパイロット圧が作用する第１スプールと、第１スプールの他端側から第１スプール内に摺動自在に挿入され第１スプールの内部に圧力室を画定する第２スプールと、パイロット圧に抗して第１スプールを付勢するスプリングと、第１スプールの一端側の収容孔の開口部を閉塞するプラグと、を有する構成が開示されている。

特開平１−１１６３０１号公報

上記液圧モータ制御装置において、メンテナンス等のために、収容孔を閉塞するプラグを取り外した場合、スプリングの付勢力によって第１スプールが押し出され、第１スプール内に挿入されていた第２スプールが、第１スプールから抜け出ることがある。第２スプールは、第１スプール内に微小な隙間を介して挿入されているため、一旦抜け出てしまうと再度挿入することが困難となる。このため、メンテナンスの作業効率が低下するおそれがある。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、メンテナンスの作業効率を向上することを目的とする。

本発明は、斜板の傾転角度に応じて押しのけ容積が変化するピストンモータを制御する液圧モータ制御装置において、切換パイロット圧室及び切換圧力室に導かれる作動液の圧力に応じて前記斜板の傾転角度を切り換える容積切換バルブを備え、前記容積切換バルブは、収容孔に収容され一端が前記切換パイロット圧室に臨み他端がばね室に臨む第１スプールと、前記収容孔を閉塞し前記切換パイロット圧室を画定するプラグと、前記ばね室に収装され前記第１スプールを前記切換パイロット圧室の圧力に抗して付勢する付勢部材と、前記ばね室に臨み前記第１スプールに形成される摺動孔内に摺動自在に挿入され前記第１スプールの内部に前記切換圧力室を画定する第２スプールと、前記収容孔の内周面に開口する連通孔内に設けられ前記収容孔内に先端部が突出する係止部材と、を有し、前記第１スプールは、その外周面に前記係止部材の前記先端部が入り込む凹部を有し、前記プラグを外した際に、前記先端部が前記凹部の側壁に当接して、前記第１スプールの前記摺動孔内に前記第２スプールが挿入される状態が維持されることを特徴とする。

本発明によれば、収容孔を閉塞するプラグを取り外した際に、収容孔内に突出する係止部材の先端部と第１スプールの外周面に設けられる凹部の側壁とが当接し、第１スプールの摺動孔内に第２スプールが挿入される状態が維持される。このため、プラグを取り外すメンテナンス作業を行う際の作業効率を向上することができる。

本発明の実施形態に係る液圧モータ制御装置の液圧回路図である。 本発明の実施形態に係る液圧モータ制御装置の断面図である。 図２の係止部材の取付部を拡大した拡大図である。 図３Ａの矢印Ａ方向から見た係止部材を示す図である。 係止部材の第１変形例を示す断面図である。 係止部材の第２変形例を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１を参照して、本発明の実施形態に係る液圧モータ制御装置１００について説明する。図１は、油圧ショベル等の作業機に搭載される液圧モータ制御装置１００の液圧回路図である。液圧モータ制御装置１００は、図示しない作業機の走行装置を制御するものである。

液圧モータ制御装置１００は、斜板２の傾転角度に応じて押しのけ容積が変化するピストンモータ１と、ピストンモータ１の作動を許容するとともにピストンモータ１の停止状態を保持するカウンタバランスバルブ１０と、斜板２の傾転角度を切り換えて押しのけ容積を変化させピストンモータ１の作動速度を切り換える容積切換バルブ３０と、ピストンモータ１に接続され作動液としての作動油が流通する第１主通路４及び第２主通路５と、を備える。ここで、押しのけ容積とは、ピストンモータ１が１回転当たりに押しのける幾何学的容積である。

液圧モータ制御装置１００は、外部と連通する複数のポートＰ１，Ｐ２，Ｔ，Ｐｓを有しており、給排ポートＰ１，Ｐ２には、作動油を加圧して供給するポンプ７０が接続され、タンクポートＴには作動油を貯留するタンク７１が接続され、パイロット給排ポートＰｓには図示しないパイロット圧供給源が接続される。液圧モータ制御装置１００とポンプ７０との間には、ポンプ７０から供給される作動油を何れの給排ポートＰ１，Ｐ２に導くかを切り換える走行制御バルブ７２が介装されている。走行制御バルブ７２は、ピストンモータ１を正回転させる正回転ポジション７２Ａと、ピストンモータ１を停止させる停止ポジション７２Ｂと、ピストンモータ１を逆回転させる逆回転ポジション７２Ｃと、を有する。走行制御バルブ７２の位置は、オペレータが操作レバー７３を操作することによって切り換えられ、この操作により、作業機は、前進，後進または停止する。

ピストンモータ１は、モータポートＭ１，Ｍ２へ選択的に供給される作動油によって正方向または逆方向に回転作動する斜板式液圧ピストンモータである。ピストンモータ１は、第１主通路４を介して給排ポートＰ１に接続されるモータポートＭ１と、第２主通路５を介して給排ポートＰ２に接続されるモータポートＭ２と、斜板２の傾転角度を切り換える一対の切換アクチュエータ２０，２１と、斜板２を付勢する斜板スプリング３と、を有する。ピストンモータ１の容量は、斜板２の傾転角度が最大になったときに最大となり、斜板２の傾転角度が最小になったときに最小となる。斜板スプリング３は、斜板２の傾転角度を大きくする方向に斜板２を付勢しており、切換アクチュエータ２０，２１は、斜板２の傾転角度を小さくする方向に伸張する。すなわち、斜板２の傾転角度は、斜板スプリング３の付勢力と切換アクチュエータ２０，２１の推力とに応じて変化する。ピストンモータ１の出力軸の回転は、減速機等を介して作業機の駆動輪へ伝達される。

カウンタバランスバルブ１０は、第１主通路４及び第２主通路５に介装されるスプールバルブである。カウンタバランスバルブ１０は、図１に示されるように、給排ポートＰ１，Ｐ２と連通する２つの給排ポート１０ａ，１０ｂと、モータポートＭ１，Ｍ２と連通する２つの給排ポート１０ｃ、１０ｄと、切換圧通路３５を通じて容積切換バルブ３０と連通するパイロットポート１０ｅと、絞り１８が設けられる排出通路１７を通じてタンクポートＴと連通する排出ポート１０ｆと、の６つのポートを有する。

カウンタバランスバルブ１０は、さらに、絞り１４ａが設けられたパイロット通路１３ａを通じてポンプ７０から供給される作動油が導かれるパイロット室１２ａと、絞り１４ｂが設けられたパイロット通路１３ｂを通じてポンプ７０から供給される作動油が導かれるパイロット室１２ｂと、２つの戻しばね１１ａ，１１ｂと、を有する。

パイロット室１２ａに導かれる作動油の圧力による推力は、カウンタバランスバルブ１０が作動ポジション１０Ａに位置するように作用する。カウンタバランスバルブ１０が作動ポジション１０Ａに位置すると、給排ポート１０ａがパイロットポート１０ｅと連通するとともに、モータポートＭ１への流れを許容する逆止弁を介して給排ポート１０ｃに接続され、給排ポート１０ｂが給排ポート１０ｄと連通する。

パイロット室１２ｂに導かれる作動油の圧力による推力は、カウンタバランスバルブ１０が作動ポジション１０Ｂに位置するように作用する。カウンタバランスバルブ１０が作動ポジション１０Ｂに位置すると、給排ポート１０ｂがパイロットポート１０ｅと連通するとともに、モータポートＭ２への流れを許容する逆止弁を介して給排ポート１０ｄに接続され、給排ポート１０ａが給排ポート１０ｃと連通する。

戻しばね１１ａ，１１ｂの付勢力は、カウンタバランスバルブ１０が作動ポジション１０Ｃに位置するように作用する。カウンタバランスバルブ１０が作動ポジション１０Ｃに位置すると、給排ポート１０ａがモータポートＭ１からの流れを遮断する逆止弁を介して給排ポート１０ｃに接続され、給排ポート１０ｂがモータポートＭ２からの流れを遮断する逆止弁を介して給排ポート１０ｄに接続され、パイロットポート１０ｅが排出ポート１０ｆと連通する。

容積切換バルブ３０は、切換アクチュエータ２０，２１への作動油の供給と排出を切り換えるスプールバルブである。容積切換バルブ３０は、第１分岐通路３１を通じてモータポートＭ１側の第１主通路４と連通する第１供給ポート３０ａと、第２分岐通路３２を通じてモータポートＭ２側の第２主通路５と連通する第２供給ポート３０ｂと、第１排出通路３３を通じてタンクポートＴと連通する第１排出ポート３０ｃと、第２排出通路３４を通じてタンクポートＴと連通する第２排出ポート３０ｄと、絞り２４が設けられる第１切換通路２２を通じて切換アクチュエータ２０と連通する第１給排ポート３０ｅと、絞り２５が設けられる第２切換通路２３を通じて切換アクチュエータ２１と連通する第２給排ポート３０ｆと、の６つのポートを有する。

容積切換バルブ３０は、さらに、パイロット給排ポートＰｓからパイロット圧が導かれる切換パイロット圧室４３と、切換圧通路３５を通じてカウンタバランスバルブ１０と連通する切換圧力室４４と、付勢部材としてのスプリング４２と、を有する。

スプリング４２による付勢力と切換圧力室４４に導かれる作動油の圧力による推力とは、容積切換バルブ３０が低速ポジション３０Ａに位置するように作用する。容積切換バルブ３０が低速ポジション３０Ａに位置すると、第１排出ポート３０ｃと第１給排ポート３０ｅとが連通し、第２排出ポート３０ｄと第２給排ポート３０ｆとが連通する。

一方、切換パイロット圧室４３に導かれるパイロット圧による推力は、容積切換バルブ３０が高速ポジション３０Ｂに位置するように作用する。容積切換バルブ３０が高速ポジション３０Ｂに位置すると、第１供給ポート３０ａと第１給排ポート３０ｅとが連通し、第２供給ポート３０ｂと第２給排ポート３０ｆとが連通する。パイロット給排ポートＰｓから切換パイロット圧室４３に供給されるパイロット圧は、作業機の走行速度を低速と高速とに切り換える速度切換レバー（図示せず）がオペレータによって高速側に操作された場合にパイロット圧供給源から供給され、操作レバーが低速側にある場合は供給されない。

次に、カウンタバランスバルブ１０の作動について説明する。

走行制御バルブ７２の操作レバー７３がオペレータによって操作され、走行制御バルブ７２が停止ポジション７２Ｂから正回転ポジション７２Ａに切り換わると、給排ポートＰ１はポンプ７０と接続され、給排ポートＰ２は排出通路７４を通じてタンク７１に接続される。ポンプ７０から作動油が給排ポートＰ１に供給されると、作動油の一部はパイロット通路１３ａを通じてパイロット室１２ａに導かれる。パイロット室１２ａに導かれた作動油の圧力による推力によってカウンタバランスバルブ１０の位置は作動ポジション１０Ａに切り換えられる。作動ポジション１０Ａでは、第１主通路４を通じてピストンモータ１のモータポートＭ１に作動油が供給されるとともに、モータポートＭ２から流出する作動油が第２主通路５，給排ポートＰ２及び排出通路７４を通じてタンク７１へ戻される。これにより、ピストンモータ１は正方向に回転作動する。また、このとき、切換圧通路３５を通じて容積切換バルブ３０にも作動油が導かれる。

一方、走行制御バルブ７２の操作レバー７３がオペレータによって操作され、走行制御バルブ７２が停止ポジション７２Ｂから逆回転ポジション７２Ｃに切り換わると、給排ポートＰ２はポンプ７０と接続され、給排ポートＰ１は排出通路７４を通じてタンク７１に接続される。ポンプ７０から作動油が給排ポートＰ２に供給されると、作動油の一部はパイロット通路１３ｂを通じてパイロット室１２ｂに導かれる。パイロット室１２ｂに導かれた作動油の圧力による推力によってカウンタバランスバルブ１０の位置は作動ポジション１０Ｂに切り換えられる。作動ポジション１０Ｂでは、第２主通路５を通じてピストンモータ１のモータポートＭ２に作動油が供給されるとともに、モータポートＭ１から流出する作動油が第１主通路４，給排ポートＰ１及び排出通路７４を通じてタンク７１へ戻される。これにより、ピストンモータ１は逆方向に回転作動する。また、このとき、切換圧通路３５を通じて容積切換バルブ３０にも作動油が導かれる。

走行制御バルブ７２の操作レバー７３がオペレータによって操作され、走行制御バルブ７２が停止ポジション７２Ｂに切り換わると、両給排ポートＰ１，Ｐ２が連通するとともに、ポンプ７０から吐出される作動油は排出通路７４を通じてタンク７１へ戻される。両給排ポートＰ１、Ｐ２の圧力差がなくなり、パイロット室１２ａ内の作動油の圧力による推力とパイロット室１２ｂ内の作動油の圧力による推力とが同じになるため、カウンタバランスバルブ１０の位置は、戻しばね１１ａ，１１ｂの付勢力によって停止ポジション１０Ｃに切換わる。停止ポジション１０Ｃでは、モータポートＭ１，Ｍ２から給排ポートＰ１，Ｐ２への作動油の流れが遮断され、モータポートＭ１，Ｍ２と給排ポート１０ｃ，１０ｄとの間にブレーキ圧が発生するため、ピストンモータ１は回転作動を停止し、停止し続ける。また、このとき、切換圧通路３５は排出通路１７を通じてタンクポートＴに接続されるため、切換圧通路３５内の圧力は低下する。このように、カウンタバランスバルブ１０は、給排ポートＰ１，Ｐ２に供給される作動油の圧力に応じて、ピストンモータ１の作動を許容するとともにピストンモータ１の停止状態を保持する。

カウンタバランスバルブ１０の位置が急速に切り換わると、ピストンモータ１の状態が停止状態から回転状態または回転状態から停止状態へ急激に変化する。このような変化は、作業機の走行開始時及び走行停止時に振動を発生させ、オペレータに衝撃を与えるおそれがある。本実施形態では、パイロット通路１３ａ，１３ｂに設けられた絞り１４ａ，１４ｂによって、パイロット通路１３ａ，１３ｂを通じてパイロット室１２ａ，１２ｂに導かれる作動油の流れ及びパイロット室１２ａ，１２ｂから排出される作動油の流れに抵抗が付与される。このため、カウンタバランスバルブ１０のポジションが急速に切り換わることが抑制され、ピストンモータ１の状態が変化する際の衝撃は緩和される。

次に、容積切換バルブ３０の作動について説明する。

作業機が走行中であって、図示しない速度切換レバーがオペレータによって高速側に操作されていない場合、切換パイロット圧室４３にパイロット圧が導かれないため、スプリング４２による付勢力と切換圧力室４４に導かれる作動油の圧力による推力とにより、容積切換バルブ３０の位置は低速ポジション３０Ａに保持される。このとき、各切換アクチュエータ２０，２１はそれぞれ第１切換通路２２及び第１排出通路３３または第２切換通路２３及び第２排出通路３４を通じてタンクポートＴと連通するため、切換アクチュエータ２０，２１は、斜板スプリング３の付勢力により収縮する。斜板スプリング３の付勢力によって斜板２の傾転角度が最大となるとピストンモータ１の容量は最大となり、ピストンモータ１は低速で作動する。この結果、作業機の走行速度は低速となる。

一方、速度切換レバーがオペレータによって高速側に操作された場合、切換パイロット圧室４３にはパイロット圧が導かれる。切換パイロット圧室４３に導かれるパイロット圧による推力が、スプリング４２による付勢力と切換圧力室４４に導かれる作動油の圧力による推力との合力を上回ると、容積切換バルブ３０は高速ポジション３０Ｂに切り換わる。このとき、切換アクチュエータ２０は第１切換通路２２及び第１分岐通路３１を通じて第１主通路４と連通し、切換アクチュエータ２１は第２切換通路２３及び第２分岐通路３２を通じて第２主通路５と連通する。切換アクチュエータ２０，２１の何れか一方には、第１主通路４または第２主通路５を流通する作動油が導かれるため、切換アクチュエータ２０，２１の何れか一方は、斜板スプリング３の付勢力に抗して伸張する。切換アクチュエータ２０，２１の推力によって、斜板２の傾転角度が最小となるとピストンモータ１の容量は最小となり、ピストンモータ１は高速で作動する。この結果、作業機の走行速度は高速となる。

容積切換バルブ３０の位置が急速に切り換わると、斜板２の傾転角度が急激に変化し、ピストンモータ１の作動速度が急激に変化する。このような変化は、作業機の走行速度の変化にも影響し、オペレータに走行速度の急激な変化による衝撃を与えるおそれがある。本実施形態では、第１切換通路２２及び第２切換通路２３にそれぞれ設けられた絞り２４，２５によって切換アクチュエータ２０，２１に出入する作動油の流れに抵抗が付与される。このため、切換アクチュエータ２０，２１の収縮及び伸張動作が緩慢となり、ピストンモータ１の変速に起因する衝撃は緩和される。

また、ピストンモータ１が高速で作動しているときに、作業機が登坂状態等になると駆動力が不足してしまうため、ピストンモータ１の作動速度を高速から低速に切り換える必要がある。本実施形態における液圧モータ制御装置１００は、パイロット給排ポートＰｓからパイロット圧が供給され、ピストンモータ１の作動速度が高速となっているときであっても、作業機が登坂状態等になりピストンモータ１の負荷が増大するとピストンモータ１の作動速度を自動的に低速に切り換える容積切換機能を有する。

以下に、容積切換バルブ３０による容積切換機能について説明する。

ピストンモータ１が高速で作動しているとき、容積切換バルブ３０は、切換パイロット圧室４３に導かれるパイロット圧による推力が、スプリング４２による付勢力と切換圧力室４４に導かれる作動油の圧力による推力との合力を上回ることで高速ポジション３０Ｂに位置している。作業機が登坂状態等になりピストンモータ１の負荷が増大すると、これに対応してポンプ７０の吐出圧も上昇するため、切換圧力室４４に導かれる作動油の圧力も上昇する。このため、容積切換バルブ３０が高速ポジション３０Ｂに位置しているときであっても、切換圧力室４４内の圧力が上昇し、スプリング４２による付勢力と切換圧力室４４に導かれる作動油の圧力による推力との合力が、切換パイロット圧室４３に導かれるパイロット圧による推力を上回ると、容積切換バルブ３０の位置は、高速ポジション３０Ｂから低速ポジション３０Ａに切り換わる。このように、作業機が登坂状態等になると、容積切換バルブ３０の位置が高速ポジション３０Ｂから低速ポジション３０Ａに自動的に切り換わるので、特段の操作を要することなく作業機の走行速度は低速となり走行状態を維持することが可能となる。このように、容積切換バルブ３０は、パイロット給排ポートＰｓから供給されるパイロット圧及び切換圧力室４４に導かれる作動油の圧力に応じて、斜板２の傾転角度を切り換えてピストンモータ１の作動速度及び出力トルクを切り換える。

次に、図２を参照し、容積切換バルブ３０の構造について説明する。以下では、容積切換バルブ３０の構造を中心に説明し、図１と同一の構成には同一の符号を付して説明する。

容積切換バルブ３０は、図２に示されるように、液圧モータ制御装置１００のボディ６０に設けられるスプールバルブである。容積切換バルブ３０は、ボディ６０に穿設された収容孔６１に収容される第１スプール４０と、収容孔６１の一端を閉塞するプラグ４８と、第１スプール４０の一端４０ａとプラグ４８とにより画定される切換パイロット圧室４３と、収容孔６１の他端を閉塞するプラグ４９と、第１スプール４０の他端４０ｂとプラグ４９とにより画定されるばね室４６と、ばね室４６内に収装され第１スプール４０を切換パイロット圧室４３の圧力に抗して付勢する付勢部材としてのスプリング４２と、ばね室４６側から第１スプール４０内に摺動自在に挿入される第２スプール４１と、第１スプール４０と第２スプール４１とにより画定され第１スプール４０の内部に形成される切換圧力室４４と、を有する。

収容孔６１には、第１スプール４０の軸方向に離間して、プラグ４８側から順に、第１排出ポート３０ｃと、第１給排ポート３０ｅと、第１供給ポート３０ａと、切換圧通路３５を通じてカウンタバランスバルブ１０と連通するパイロットポート３０ｇと、第２供給ポート３０ｂと、第２給排ポート３０ｆと、第２排出ポート３０ｄと、が形成される。

第１スプール４０は、円筒状の部材であり、外周面には、第１給排ポート３０ｅを第１排出ポート３０ｃまたは第１供給ポート３０ａに対して連通、遮断する第１環状溝４０ｅと、第２給排ポート３０ｆを第２排出ポート３０ｄに対して連通、遮断する第２環状溝４０ｆと、第２給排ポート３０ｆを第２供給ポート３０ｂに対して連通、遮断する第３環状溝４０ｇと、を有する。第１スプール４０の略中央には、切換圧力室４４に開口する連通孔４５が径方向に穿設され、第１スプール４０の外周には、連通孔４５とパイロットポート３０ｇとを常時連通する幅を有する第４環状溝４０ｈが形成される。

切換パイロット圧室４３に臨む第１スプール４０の一端４０ａは、平面状に形成されている。これに代えて、一端４０ａに切換パイロット圧室４３の一部を構成する凹部を形成してもよい。

第１スプール４０とともに切換パイロット圧室４３を画定するプラグ４８には、切換パイロット圧室４３にパイロット給排ポートＰｓからのパイロット圧を導く切換パイロット通路４８ａが形成される。切換パイロット通路４８ａは、プラグ４８内に限定されず、ボディ６０に形成されてもよい。

第１スプール４０の他端４０ｂには、スプリング４２の一部を収容するスプリング収容孔４０ｃと、第２スプール４１が摺動自在に挿入される摺動孔４０ｄと、が同軸上に連通して形成されている。スプリング収容孔４０ｃの内径は、摺動孔４０ｄの内径よりも大きく設定され、スプリング収容孔４０ｃと摺動孔４０ｄとの間には段部４０ｋが形成される。本実施形態においてスプリング４２は、第１スプール４０の段部４０ｋとプラグ４９との間に介装される。スプリング４２の配置はこれに限定されず、第１スプール４０を切換パイロット圧室４３の圧力に抗して付勢することが可能な配置であればよく、例えば、プラグ４９と第２スプール４１との間にスプリング４２を介装し、第２スプール４１を介して第１スプール４０を付勢してもよいし、第２スプール４１と第１スプール４０との間にスプリング４２を介装してもよい。

第２スプール４１は、段付き円筒状の部材であり、摺動孔４０ｄに摺接する摺動部４１ａと、摺動部４１ａと比較して小径に形成され摺動部４１ａから切換圧力室４４側へ突出する小径部４１ｂと、を有する。第２スプール４１の小径部４１ｂは、切換圧力室４４に開口する連通孔４５を閉塞しない形状とされている。このため、切換圧力室４４は、連通孔４５，第４環状溝４０ｈ，パイロットポート３０ｇ及び切換圧通路３５を通じてカウンタバランスバルブ１０と常時連通する。本実施形態において、第２スプール４１は、プラグ４９と別部材で形成されている。これに代えて、第２スプール４１をプラグ４９と一体的に形成してもよい。

第２分岐通路３２をボディ６０に形成する際にできる加工孔６２の開口端６３には、係止部材としての封止栓５０が設けられる。切換圧通路３５及び第１分岐通路３１をボディ６０に形成する際にできる加工孔の開口端にもそれぞれ封止栓５６が設けられる。本実施形態において、封止栓５６は、ねじ付き金属製プラグであり、ねじ止め荷重により封止栓５６が開口端に密着することによって各通路は封止される。封止栓５６は、圧入により開口端に固定される形式のものであってもよい。

次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照し、封止栓５０およびその周囲の構成について説明する。図３Ａは、封止栓５０の取付部を拡大した拡大図である。図３Ｂは、図３Ａ中の矢印Ａ方向から見た封止栓５０の図である。

封止栓５０は、締付工具等が係合するフランジ部５０ａと、雄ねじが加工されたねじ部５０ｂと、フランジ部５０ａとねじ部５０ｂとの間に形成されるシール溝５０ｃと、シール溝５０ｃに嵌装されるＯリング５５と、ねじ部５０ｂと比較して小径に形成されねじ部５０ｂからフランジ部５０ａとは反対側に突出する先端部としての小径部５０ｄと、を有する。一方、封止栓５０が固定される加工孔６２の開口端６３には、雌ねじが加工されたねじ部６３ａと、Ｏリング５５が接触するシール面６３ｂと、が形成される。

封止栓５０は、ねじ部５０ｂを介して開口端６３のねじ部６３ａに螺着される。このとき、Ｏリング５５がシール溝５０ｃとシール面６３ｂとに密着することで、開口端６３は封止される。上記構成に代えて、封止栓５０は、圧入により開口端６３に固定されてもよい。

図３Ａに示されるように、封止栓５０が開口端６３に取り付けられた状態で、小径部５０ｄは、収容孔６１内に突出し、第１スプール４０の第３環状溝４０ｇに入り込む。第３環状溝４０ｇは、小径部５０ｄの側面が当接可能な側壁４０ｉを有しており、この第３環状溝４０ｇが請求項の凹部に該当する。

メンテナンス等のために、プラグ４８を外した場合、スプリング４２の付勢力によって第１スプール４０が押し出されるが、収容孔６１内に突出する封止栓５０の小径部５０ｄに第３環状溝４０ｇの側壁４０ｉが当接することにより第１スプール４０の所定以上の移動が規制される。そして、小径部５０ｄと側壁４０ｉとが当接したときに、第２スプール４１の摺動部４１ａが第１スプール４０の摺動孔４０ｄ内に挿入されている状態が維持される。具体的には、第２スプール４１の摺動部４１ａが第１スプール４０の摺動孔４０ｄ内に摺動部４１ａの直径以上挿入される状態が維持されることが好ましい。このように本実施形態では、プラグ４８を取り外しても第１スプール４０の所定以上の移動が規制されるため、第２スプール４１が第１スプール４０から抜け出ることはない。

図３Ｂに示されるように、封止栓５０のフランジ部５０ａには、液圧モータ制御装置１００に用いられる他の封止栓５６等と区別するための識別表示として、面取部５０ｅと点状の打刻５０ｆとが設けられている。このように封止栓５０は、他の封止栓５６等と比較して異なる形状のフランジ部５０ａを有し、さらにフランジ部５０ａの表面に打刻５０ｆを有しているため、封止栓５０が開口端６３に取り付けられた状態であっても、適正な箇所に取り付けられているか否かが容易に判断される。この結果、誤組付を防止することができる。識別表示としては、図示される形状の面取部５０ｅや打刻５０ｆに限定されず、他と異なるものであることが認識できる形状であればどのような形状であってもよい。また、識別表示は、着色等であってもよい。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

第２スプール４１は、第１スプール４０の摺動孔４０ｄ内に微小な隙間を介して挿入されているため、一旦抜け出てしまうと再度挿入することが困難であり、無理に挿入すると第２スプール４１が固着してしまう。本実施形態によれば、収容孔６１を閉塞するプラグ４８を取り外した際に、第１スプール４０の外周面に設けられる第３環状溝４０ｇの側壁４０ｉと封止栓５０の小径部５０ｄとが当接し、第１スプール４０の摺動孔４０ｄ内に第２スプール４１の摺動部４１ａが挿入される状態が維持される。このように、プラグ４８を取り外しても第２スプール４１が第１スプール４０から抜け出ることはないため、プラグ４８を取り外すメンテナンス作業を行う際の作業効率を向上することができる。

また、側壁４０ｉと当接する小径部５０ｄを、脱着可能な封止栓５０に一体的に形成しているため、組み付けが容易であるとともに、部品点数が増加しないため、管理コストや製造コストの上昇を抑制することができる。また、メンテナンス時に第１スプール４０を取り外す必要が生じたときは、封止栓５０を取り外せば、容易に第１スプール４０を取り外すことができる。このようにメンテナンスの内容に応じて、封止栓５０を脱着させればよいので、メンテナンス作業を行う際の作業効率を向上することができる。

また、封止栓５０のフランジ部５０ａには、識別表示が設けられているため、封止栓５０を開口端６３に取り付けた状態であっても、他の封止栓と識別することが可能である。このため、封止栓５０の誤組み付けを防止することができる。

また、小径部５０ｄを有する封止栓５０は、作動油が流通する流路を形成する際にできる加工孔６２を利用して設けられるため、別途、収容孔６１に開口する孔を加工する必要がないので製造コストを抑制することができる。また、封止栓５０の小径部５０ｄが入り込む凹部は、第２給排ポート３０ｆを第２供給ポート３０ｂに対して連通、遮断する第３環状溝４０ｇであるため、別途、第１スプール４０の外周面に凹部を形成する必要がないので製造コストを抑制することができる。なお、凹部は、第３環状溝４０ｇに限定されるものではなく、他のポート間を連通、遮断する環状溝を利用してもよい。

また、第１スプール４０の摺動孔４０ｄ内に第２スプール４１の摺動部４１ａが摺動部４１ａの直径以上挿入される状態が維持されるので、プラグ４８を取り外しても第２スプール４１が第１スプール４０から抜け出ることが確実に防止される。このため、プラグ４８を取り外すメンテナンス作業を行う際の作業効率を向上することができる。

次に、図４を参照して、本発明の実施形態に係る液圧モータ制御装置１００の第１変形例について説明する。以下では、上記実施形態と異なる点を中心に説明し、上記実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。

上記実施形態における封止栓５０は、開口端６３に固定されている。これに対して、第１変形例における封止栓５１は、加工孔６２の軸方向に進退自在に開口端６３内に設けられている点で相違する。具体的には、図４に示される封止栓５１は、締付工具等が係合するフランジ部５１ａと、フランジ部５１ａの外周面に設けられるシール溝５１ｃと、シール溝５１ｃに嵌装されるＯリング５５と、雄ねじが加工されたねじ部５１ｂと、ねじ部５１ｂと比較して小径に形成されねじ部５１ｂからフランジ部５１ａとは反対側に突出する小径部５１ｄと、を有する。一方、封止栓５１が固定される加工孔６２の開口端６３には、雌ねじが加工されたねじ部６３ａと、Ｏリング５５が接触するシール摺動孔６３ｂと、が同軸上に連通して形成されている。

封止栓５１は、ねじ部５１ｂを介して開口端６３のねじ部６３ａに螺着される。このとき、Ｏリング５５がシール溝５１ｃとシール摺動孔６３ｂとに密着することで、開口端６３は封止される。この第１変形例では、封止栓５１の位置が、図４中に矢印Ｂで示される加工孔６２の軸方向に変位しても、Ｏリング５５がシール溝５１ｃとシール摺動孔６３ｂとに密着し続け、開口端６３の封止状態が維持される。つまり、封止栓５１は、開口端６３の封止状態が維持される範囲において、加工孔６２の軸方向に進退自在である。

以上の第１変形例によれば、上記実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。

第１変形例において、封止栓５１は、開口端６３の封止状態が維持される範囲において、加工孔６２の軸方向に進退自在に固定されている。このため、メンテナンス時以外は、小径部５１ｄが第３環状溝４０ｇに入り込まない位置に封止栓５１を固定し、プラグ４８を取り外すメンテナンス時には、小径部５１ｄが第３環状溝４０ｇに入り込む位置に封止栓５１を固定することが可能となる。この結果、メンテナンス時以外は、小径部５１ｄが不用意に第１スプール４０の移動を阻害することはなく、メンテナンス時には、第１スプール４０の所定以上の移動を規制することができる。また、小径部５１ｄの先端を第３環状溝４０ｇに突き当てた状態で封止栓５１を固定すれば、第１スプール４０が固定されるため、より確実に第２スプール４１が第１スプール４０から抜け出ることを防止できる。さらに、メンテナンス時に第１スプール４０を収容孔６１から取り出す必要が生じたときは、小径部５１ｄが収容孔６１内に突出しない位置に封止栓５１を固定すれば、容易に第１スプール４０を取り出すことができる。このようにメンテナンスの内容に応じて、封止栓５１の固定位置を変化させればよいので、メンテナンス作業を行う際の作業効率を向上することができる。

次に、図５を参照して、本発明の実施形態に係る液圧モータ制御装置１００の第２変形例について説明する。以下では、上記実施形態と異なる点を中心に説明し、上記実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。

上記実施形態における封止栓５０は、小径部５０ｄが一体的に形成されている。これに対して、第２変形例における封止栓５２は、封止部材５４と、係止部材としてのピン部材５３と、を備え、封止部材５４とピン部材５３とが別部材である点で相違する。具体的には、図５に示される封止部材５４は、封止栓５６と同じ金属製プラグであり、締付工具等が係合するつば部５４ａと、雄ねじが加工されたねじ部５４ｂと、を有する。ピン部材５３は、封止部材５４のねじ部５４ｂ側の端面が当接する大径部５３ａと、大径部５３ａと比較して小径に形成される小径部５３ｂと、大径部５３ａと小径部５３ｂとの間に形成される段部５３ｃと、を有する。一方、封止部材５４及びピン部材５３が固定される加工孔６２の開口端６３には、雌ねじが加工されたねじ部６３ａと、封止部材５４のつば部５４ａが密着するシール面６３ｂと、ねじ部６３ａと加工孔６２との間に設けられる段部６３ｃと、が形成される。

封止部材５４は、ねじ部５４ｂを介して開口端６３のねじ部６３ａに螺着される。封止部材５４を螺着する際の締付力がつば部５４ａに作用することによって、つば部５４ａがシール面６３ｂに密着し、開口端６３は封止される。また、このとき、封止部材５４のねじ部５４ｂの端面によってピン部材５３は押圧され、段部５３ｃと開口端６３の段部６３ｃとが係合した状態で固定される。このとき、ピン部材５３の小径部５３ｂは、上述の実施形態と同様に、収容孔６１内に突出し、第１スプール４０の第３環状溝４０ｇに入り込む。封止部材５４は、螺着により開口端６３に固定されているが、これ代えて、圧入によって開口端６３に固定されもよい。また、ピン部材５３は封止部材５４によって押圧固定されているが、ピン部材５３の固定手段はこれに限定されず、ピン部材５３の大径部５３ａを開口端６３に圧入することによってピン部材５３を固定してもよい。

以上の第２変形例によれば、上記実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。

第２変形例では、封止栓５６と同じ汎用性が高い金属製プラグを封止部材５４として使用するため、開口端６３の加工形状の変更点を少なくすることができるとともに、コストの上昇を抑制することができる。

上述の実施形態、第１変形例及び第２変形例では、第１スプール４０の第３環状溝４０ｇに入り込む小径部を有する係止部材を常に液圧モータ制御装置１００のボディ６０に取り付けた状態とし、第１スプール４０を固定ないしその移動を規制している。第１スプール４０を固定ないしその移動を規制する方法としては、メンテナンス等のためにプラグ４８を取り外す前に、加工孔６２の開口端６３を封止する封止栓を取り外し、開口端６３から小径部を有する治具を差し込み、この治具の小径部を第１スプール４０の外周面に突き当てたり、第１スプール４０に形成される溝や穴に挿入したりすることが挙げられる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、本発明の実施形態に係る液圧モータ制御装置１００は、掘削装置や建設機械の運転台を旋回させる旋回装置の制御にも適用可能である。また、建設機械に限らず、農業用機械や船舶に設けられる回転駆動装置に適用してもよい。これらの装置において、オペレータが操作レバーを操作すると、装置は正転、逆転または停止する。

また、本実施形態では、カウンタバランスバルブ１０を通じて切換圧通路３５に作動油が導かれている。これに代えて、あるいは、これに加えて、第１主通路４及び第２主通路５のうち圧力が高い作動油が流通している通路の圧力を選択する圧力選択バルブを通じて切換圧通路３５に作動油を導いてもよい。

また、本実施形態では、作動液としての作動油を用いているが、これに代えて、例えば水溶性代替液等の作動流体を用いてもよい。

１００ 液圧モータ制御装置
１ ピストンモータ
２ 斜板
４ 第１主通路
５ 第２主通路
１０ モータ作動切換バルブ
３０ 容積切換バルブ
４０ 第１スプール
４０ｄ 摺動孔
４０ｇ 第３環状溝（凹部）
４１ 第２スプール
４１ａ 摺動部
４２ スプリング（付勢部材）
４３ 切換パイロット圧室
４４ 切換圧力室
４６ ばね室
４８ プラグ
５０，５１ 封止栓（係止部材）
５０ｄ，５１ｄ，５３ｂ 小径部（先端部）
５２ 封止栓
５３ ピン部材（係止部材）
５４ 封止部材
５５ Ｏリング
５６ 封止栓
６２ 加工孔（連通孔）
６３ 開口端
Ｐ１，Ｐ２ 給排ポート
Ｍ１，Ｍ２ モータポート
Ｐｓ パイロット給排ポート
Ｔ タンクポート

Claims (6)

1. 斜板の傾転角度に応じて押しのけ容積が変化するピストンモータを制御する液圧モータ制御装置において、
   切換パイロット圧室及び切換圧力室に導かれる作動液の圧力に応じて前記斜板の傾転角度を切り換える容積切換バルブを備え、
   前記容積切換バルブは、
   収容孔に収容され一端が前記切換パイロット圧室に臨み他端がばね室に臨む第１スプールと、
   前記収容孔を閉塞し前記切換パイロット圧室を画定するプラグと、
   前記ばね室に収装され前記第１スプールを前記切換パイロット圧室の圧力に抗して付勢する付勢部材と、
   前記ばね室に臨み前記第１スプールに形成される摺動孔内に摺動自在に挿入され前記第１スプールの内部に前記切換圧力室を画定する第２スプールと、
   前記収容孔の内周面に開口する連通孔内に設けられ前記収容孔内に先端部が突出する係止部材と、を有し、
   前記第１スプールは、その外周面に前記係止部材の前記先端部が入り込む凹部を有し、
   前記プラグを外した際に、前記先端部が前記凹部の側壁に当接して、前記第１スプールの前記摺動孔内に前記第２スプールが挿入される状態が維持されることを特徴とする液圧モータ制御装置。
2. 前記係止部材は、前記連通孔に脱着可能に取り付けられ前記連通孔を封止する封止栓であることを特徴とする請求項１に記載の液圧モータ制御装置。
3. 前記容積切換バルブは、他の連通孔と、当該他の連通孔を封止する他の封止栓と、をさらに備え、
   前記係止部材は、前記連通孔に取り付けられた状態で前記他の連通孔に取り付けられる前記他の封止栓と識別可能な識別表示を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の液圧モータ制御装置。
4. 前記係止部材は、前記連通孔の軸方向に進退自在に前記連通孔内に設けられる封止栓であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の液圧モータ制御装置。
5. 前記係止部材は、前記連通孔を封止する封止部材によって押し付け固定される部材であることを特徴とする請求項１に記載の液圧モータ制御装置。
6. 前記連通孔は、作動流体が流通する流路を形成する際にできる加工孔であることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の液圧モータ制御装置。

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