JP2016044690A - 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１００において、斜板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、を有し、プラグ４８が取り外され、スプリング４２の付勢力がなくなるまでスプリング４２の付勢力によって第１スプール４０が移動する際に、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、を有し、前記プラグが取り外され、前記付勢部材の付勢力がなくなるまで前記付勢部材の付勢力によって前記第１スプールが移動する際に、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が取り外され、第１スプールを付勢するスプリングの付勢力がなくなるまでスプリングの付勢力によって第１スプールが移動する際に、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III−III線に沿う断面図である。 プラグが取り外された状態を説明するための断面図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態に係る液圧モータ制御装置について説明する。

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及び図３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、プラグ４９とスプリング４２との間に介装されるスプリングシート４５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。

第１スプール４０は、円筒状の部材であり、切換パイロット圧室４３に臨む一端４０ａは、平面状に形成されている。一方、ばね室４６に臨む他端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。第１スプール４０の一端４０ａには、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が収容される収容孔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には、収容孔６１に形成される各ポート間を連通、遮断する環状溝等が形成される。具体的には、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供給ポート３０ｂに対して連通、遮断する第３環状溝４０ｇと、が第１スプール４０の外周面に形成される。また、第２給排ポート３０ｆを第２排出ポート３０ｄに対して連通、遮断するために、第１スプール４０の外周面に形成される第２環状溝４０ｆと、第２環状溝４０ｆを第２排出ポート３０ｄが開口するばね室４６に連通する連通孔４０ｊと、が設けられる。

摺動孔４０ｄ内に挿入される第２スプール４１は、略円筒状の部材であり、ばね室４６に隣接して形成され摺動孔４０ｄに摺接する第１摺動部４１ａと、切換圧力室４４に隣接して形成され摺動孔４０ｄに摺接する第２摺動部４１ｃと、第１摺動部４１ａと第２摺動部４１ｃとの間に設けられる環状溝部４１ｂと、第２摺動部４１ｃと比較して小径に形成され第２摺動部４１ｃから切換圧力室４４側へ突出する小径部４１ｄと、を有する。第２摺動部４１ｃの第２スプール４１の軸方向における長さは、第２摺動部４１ｃの直径以上に設定されている。第２摺動部４１ｃの外周面には、図３に示されるように、面取部４１ｅが形成される。環状溝部４１ｂと切換圧力室４４とは、面取部４１ｅと摺動孔４０ｄとで画定される連通路４７によって連通している。連通路４７は、上記構成に限らず、環状溝部４１ｂと切換圧力室４４とを連通する通路であればどのような通路であってもよく、例えば、第２摺動部４１ｃを第２スプール４１の軸方向に貫通する通路であってもよい。

第２スプール４１の環状溝部４１ｂに対向する第１スプール４０の略中央には、摺動孔４０ｄに開口する連通孔４０ｉが径方向に穿設される。さらに、第１スプール４０の外周面には、連通孔４０ｉとパイロットポート３０ｇとを常時連通する第４環状溝４０ｈが形成される。このように、切換圧力室４４は、連通路４７と、環状溝部４１ｂと、連通孔４０ｉと、第４環状溝４０ｈと、パイロットポート３０ｇと、切換圧通路３５と、を通じてカウンタバランスバルブ１０と常時連通しており、ピストンモータ１が駆動する際には作動油が導かれる。

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。

スプリング４２は、第１スプール４０の段部４０ｋとスプリングシート４５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、スプリングシート４５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。

スプリングシート４５は、段付き円筒状の部材であり、スプリング４２が当接するシート部４５ａと、シート部４５ａからばね室４６側へ突出しスプリング４２の内部に挿通される突出部４５ｂと、を有する。突出部４５ｂには、第２スプール４１の小径部４１ｄとは反対側の端部が当接する。本実施形態において、スプリングシート４５は、第２スプール４１及びプラグ４９と別部材で形成されている。これに代えて、スプリングシート４５を第２スプール４１またはプラグ４９と一体的に形成してもよいし、スプリングシート４５，第２スプール４１及びプラグ４９を一体的に形成してもよい。

次に、図４を参照し、プラグ４８を取り外した状態について説明する。図４は、メンテナンス等のために、収容孔６１からプラグ４８が取り外された状態における容積切換バルブ３０の断面図である。

収容孔６１からプラグ４８を取り外す際、スプリング４２の付勢力によってプラグ４８に押し付けられた第１スプール４０は、スプリング４２の付勢力がなくなるまでプラグ４８とともに図４中において右方向に移動する。スプリング４２の付勢力がなくなったとき、すなわち、スプリング４２が自然長になったとき、第１スプール４０に作用する推進力がなくなるため、第１スプール４０は図４に示される位置に留まる。本実施形態においては、このような場合にも、第１スプールの摺動孔４０ｄ内に、第２スプール４１の第２摺動部４１ｃが完全に挿入される状態が維持されるように、第２摺動部４１ｃの位置や摺動孔４０ｄの長さが設定される。このため、プラグ４８が取り外されても第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。特に、第２摺動部４１ｃの第２スプール４１の軸方向における長さは、第２摺動部４１ｃの直径以上に設定されているため、第２スプール４１が第１スプール４０から抜け出ることが確実に防止される。

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が取り外され、第１スプール４０を付勢するスプリング４２の付勢力がなくなるまで、すなわち、スプリング４２が自然長となるまで、スプリング４２の付勢力によって第１スプール４０が移動したとしても、第１スプール４０の摺動孔４０ｄ内に第２スプール４１の第２摺動部４１ｃ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、第２摺動部４１ｃの直径以上の長さを有する第２摺動部４１ｃが第１スプール４０の摺動孔４０ｄ内に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。

また、第１スプール４０の摺動孔４０ｄ内への挿入状態が維持される第２摺動部４１ｃは、切換圧力室４４と環状溝部４１ｂとの間に設けられているが、第２摺動部４１ｃには、切換圧力室４４と環状溝部４１ｂとを連通する連通路４７が設けられている。このため、連通路４７を通じて環状溝部４１ｂに供給される作動油を切換圧力室４４に導くことができる。このように、容積切換バルブ３０の切換圧力室４４を利用する機能の作動を妨げることなく、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。

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
４１ 第２スプール
４１ａ 第１摺動部
４１ｂ 環状溝部
４１ｃ 第２摺動部
４１ｄ 小径部
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
４７ 連通路
４８ プラグ
６１ 収容孔
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 (4)

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、を有し、
   前記プラグが取り外され、前記付勢部材の付勢力がなくなるまで前記付勢部材の付勢力によって前記第１スプールが移動する際に、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. 前記第２スプールは、前記摺動孔に摺接する摺動部を有し、
   前記プラグが取り外され、前記付勢部材の付勢力がなくなるまで前記付勢部材の付勢力によって前記第１スプールが移動する際に、前記第１スプールの前記摺動孔内に前記第２スプールの前記摺動部が前記摺動部の直径以上挿入される状態が維持され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. 前記第２スプールは、前記ばね室に隣接して形成され前記摺動孔に摺接する第１摺動部と、前記切換圧力室に隣接して形成され前記摺動孔に摺接する第２摺動部と、前記第１摺動部と前記第２摺動部との間に設けられ作動液が供給される環状溝部と、を有し、
   前記第２摺動部は、前記環状溝部と前記切換圧力室とを連通し前記切換圧力室に作動液を導く連通路を有し、
   前記プラグが取り外され、前記付勢部材の付勢力がなくなるまで前記付勢部材の付勢力によって前記第１スプールが移動する際に、前記第１スプールの前記摺動孔内に前記第２スプールの前記第２摺動部が挿入される状態が維持され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。
4. 前記第２摺動部の長さは、前記第２摺動部の直径以上に設定されることを特徴とする請求項３に記載の液圧モータ制御装置。

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