JP2017155763A - Hydraulic motor control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧ショベル等の建設車両に搭載される油圧モータの回転駆動を制御する油圧モータの制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic motor control device that controls rotational driving of a hydraulic motor mounted on a construction vehicle such as a hydraulic excavator.
一般に、油圧により駆動されて走行する建設車両では、油圧ポンプから吐出された圧油の流れを方向切換弁によって切換えることにより、圧油を油圧モータの一方、又は他方のポートに供給し、かつ油圧モータからの戻り油を他方、又は一方のポートから方向切換弁を経てタンクに連通することにより、油圧モータを一方向、例えば前進方向へ、又は他方向の後進方向へ回転駆動する制御が行われている。 In general, in a construction vehicle driven by hydraulic pressure, the flow of pressure oil discharged from a hydraulic pump is switched by a direction switching valve to supply the pressure oil to one or the other port of the hydraulic motor and By controlling the return oil from the motor to the tank from the other or one port via the direction switching valve, the hydraulic motor is driven to rotate in one direction, for example, in the forward direction or in the reverse direction in the other direction. ing.
この種の油圧モータの制御装置の従来技術としては、負荷に制動を与えるネガティブ型のブレーキ装置を有する走行用油圧モータと、この油圧モータを油圧源に接続する一対の主管路と、この各主管路の途中に設けられ、油圧源から油圧モータに給排する圧油の方向を切換える方向切換弁と、この方向切換弁と油圧モータとの間に位置して各主管路の途中に設けられた一対のチェック弁及び圧力制御弁からなるカウンタバランス弁とを備えた走行用油圧モータ制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 As a conventional technique of this type of hydraulic motor control device, there are a traveling hydraulic motor having a negative brake device that applies braking to a load, a pair of main pipes that connect the hydraulic motor to a hydraulic source, and the main pipes. A directional control valve that is provided in the middle of the path and switches the direction of the pressure oil that is supplied to and discharged from the hydraulic source to the hydraulic motor, and is provided between the directional switching valve and the hydraulic motor and is provided in the middle of each main pipeline. 2. Description of the Related Art A travel hydraulic motor control device that includes a pair of check valves and a counter balance valve including a pressure control valve is known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上述の特許文献１に開示された従来技術の走行用油圧モータとして、例えば、アキシャルピストン型斜板式モータが使用される。この種のアキシャルピストン型斜板式モータは、油圧モータの内部のピストンが油圧モータの回転数に応じて高速で往復運動しており、ピストンとロータとの間に介在する油膜がピストンとロータが金属接触を起こすことを防いでいる。ピストンの摺動速度が大きく、かつシリンダ穴内の圧力が小さい状態では、油膜切れによりピストンとロータが金属接触して凝着（焼付き）が発生し易くなる。ピストンが焼付くと、油圧モータは回転できなくなって故障するので、好ましくない。 By the way, for example, an axial piston type swash plate type motor is used as the conventional traveling hydraulic motor disclosed in the above-mentioned Patent Document 1. In this type of axial piston type swash plate motor, the piston inside the hydraulic motor reciprocates at a high speed according to the rotational speed of the hydraulic motor, and the oil film interposed between the piston and the rotor is made of metal. Prevents contact. When the piston sliding speed is high and the pressure in the cylinder hole is low, the piston and the rotor are in metal contact due to oil film breakage, and adhesion (seizure) is likely to occur. If the piston is seized, the hydraulic motor cannot rotate and fails, which is not preferable.
一般に、ピストンの摺動速度は油圧モータに流入する流量に比例し、油圧モータの回転数が高い状態として外部から観測される。具体的には、建設車両に搭載された油圧モータにおいてピストンの焼付きが発生し易い状態として、例えば、建設車両がクローラ走行車両であれば、クローラの泥落としのための走行用油圧モータの片側で空回しを行うときや、緩斜面を高速降坂するとき等、油圧モータへの供給流量が大きく、かつ油圧モータにかかる負荷が小さい状態がある。 Generally, the sliding speed of the piston is proportional to the flow rate flowing into the hydraulic motor, and is observed from the outside as a state where the rotational speed of the hydraulic motor is high. Specifically, as a state in which piston seizure is likely to occur in the hydraulic motor mounted on the construction vehicle, for example, if the construction vehicle is a crawler traveling vehicle, one side of the traveling hydraulic motor for crawler mud removal There are cases where the supply flow rate to the hydraulic motor is large and the load applied to the hydraulic motor is small, such as when idling or when driving down a gentle slope at high speed.
このような状態においてピストンの焼付きを防ぐためには、例えば、油圧モータからの戻り油の流出側におけるモータポート圧力、いわゆるモータ背圧を増加させることが考えられる。モータ背圧が増加すると、ロータの流出側に形成されたシリンダ穴の圧力が増加するのに加え、油圧モータの回転負荷が増加し、ロータの流入側に形成されたシリンダ穴の圧力も増加するため、油膜切れを抑制してピストンが焼付く可能性を低減することができる。 In order to prevent seizure of the piston in such a state, for example, it is conceivable to increase the motor port pressure on the return oil outflow side from the hydraulic motor, so-called motor back pressure. When the motor back pressure increases, in addition to the pressure in the cylinder hole formed on the outflow side of the rotor, the rotational load of the hydraulic motor increases and the pressure in the cylinder hole formed on the inflow side of the rotor also increases. For this reason, it is possible to reduce the possibility of the piston seizing by suppressing the oil film breakage.
しかし、特許文献１の従来技術は、油圧モータの回転数が高い状態であるときに、モータ背圧を増加させる手段については考慮されておらず、また管路抵抗を増やす等して常にモータ背圧を大きく設定すると、油圧回路の圧力損失が増大して油圧モータの機械効率が低下するので、得策ではない。さらに、油圧モータのモータ背圧を制御するための制御装置を既存のブレーキバルブとは別に設置しようとすると、その設置に要するコストの増加、油圧モータを回転駆動する油圧駆動装置の大型化、この油圧駆動装置に追加した各バルブの誤動作による信頼性の低下等の不都合が生じることが懸念されている。 However, the prior art of Patent Document 1 does not consider means for increasing the motor back pressure when the number of revolutions of the hydraulic motor is high, and always increases the motor resistance by increasing the pipe resistance. Setting a large pressure increases the pressure loss of the hydraulic circuit and decreases the mechanical efficiency of the hydraulic motor, which is not a good idea. Furthermore, if a control device for controlling the motor back pressure of the hydraulic motor is installed separately from the existing brake valve, the cost required for the installation increases, the size of the hydraulic drive device for rotationally driving the hydraulic motor increases, There is a concern that inconveniences such as a decrease in reliability may occur due to malfunction of each valve added to the hydraulic drive.
本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、モータ背圧を適切に増加させてピストンの焼付きを抑制すると共に、設置に伴う不都合を解消することができる油圧モータの制御装置を提供することにある。 The present invention has been made based on the actual situation of the prior art as described above. The purpose of the present invention is to appropriately increase the motor back pressure to suppress the seizure of the piston and to eliminate the inconvenience associated with the installation. The object is to provide a motor control device.
上記の目的を達成するために、本発明の油圧モータの制御装置は、圧油の供給により回転駆動される油圧モータ、及び前記油圧モータの負荷圧に応じて、前記油圧モータに対するブレーキ圧を生成するブレーキバルブを備え、前記ブレーキバルブは、圧油を流入又は流出させる第１及び第２のバルブポートと、前記第１及び第２のバルブポートから前記油圧モータへの圧油の流入側の流路をそれぞれ形成する第１及び第２のチェック弁と、前記油圧モータから前記第１及び第２のバルブポートへの圧油の流出側の流路を形成するカウンタバランス弁とを有し、前記カウンタバランス弁は、スプール摺動穴が形成された弁ケーシングと、前記スプール摺動穴に軸方向へ移動可能に挿嵌され、前記第１及び第２のバルブポートと前記油圧モータとの間の流路を切換えるカウンタバランス弁用スプールと、前記カウンタバランス弁用スプールの軸方向の両側にそれぞれ設けられ、前記第１及び第２のバルブポートからの圧油をパイロット圧として前記カウンタバランス弁用スプールに作用させる第１及び第２のチャンバと、前記第１及び第２のバルブポートと前記油圧モータとの間の流路を遮断する中立位置へ向けて前記カウンタバランス弁用スプールを付勢するカウンタバランス弁用付勢部材とを含む油圧駆動装置に適用され、前記油圧モータの回転駆動を制御する油圧モータの制御装置において、前記カウンタバランス弁用スプール内に設けられ、前記第１及び第２のチャンバ間の流路を開閉する開閉弁を備え、前記開閉弁は、前記カウンタバランス弁用スプールが前記中立位置から軸方向へ移動することにより、前記第１及び第２のバルブポートのうち流入側のバルブポートと前記第１及び第２のチェック弁のうち流入側のチェック弁との間の圧力が作用する第１の受圧部と、前記カウンタバランス弁用スプールが前記中立位置から軸方向へ移動することにより、前記第１及び第２のチェック弁のうち流入側のチェック弁と前記油圧モータとの間の圧力が作用する第２の受圧部と、これらの第１及び第２の受圧部の圧力差による推力を受けて前記第１及び第２のチャンバ間の流路を連通させる開閉弁用スプールとを含むことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the hydraulic motor control device of the present invention generates a brake pressure for the hydraulic motor according to a hydraulic motor that is driven to rotate by supply of pressure oil and a load pressure of the hydraulic motor. The brake valve includes a first and a second valve port through which pressure oil flows in and out, and a flow on the inflow side of the pressure oil from the first and second valve ports to the hydraulic motor. First and second check valves that respectively form a path, and a counter balance valve that forms a flow path on the outflow side of the pressure oil from the hydraulic motor to the first and second valve ports, The counter balance valve includes a valve casing in which a spool sliding hole is formed, and is inserted into the spool sliding hole so as to be movable in the axial direction. The first and second valve ports, the hydraulic motor, A counter balance valve spool for switching a flow path between the counter balance valve spool and the counter balance valve spool on both sides in the axial direction, and using the pressure oil from the first and second valve ports as a pilot pressure, the counter balance valve Urging the counterbalance valve spool toward a neutral position that blocks a flow path between the first and second chambers acting on the spool and the first and second valve ports and the hydraulic motor. Applied to a hydraulic drive device including a counter balance valve urging member for controlling the rotational drive of the hydraulic motor, provided in the counter balance valve spool, and An opening / closing valve that opens and closes a flow path between the two chambers, and the opening / closing valve includes a counter balance valve spool that is moved from the neutral position. By moving in the direction, the pressure between the inflow side valve port of the first and second valve ports and the inflow side check valve of the first and second check valves acts. And the counter balance valve spool moves in the axial direction from the neutral position, so that the pressure between the check valve on the inflow side of the first and second check valves and the hydraulic motor is reduced. A second pressure receiving portion that acts, and an on-off valve spool that receives a thrust due to a pressure difference between the first and second pressure receiving portions and communicates the flow path between the first and second chambers. It is characterized by.
本発明の油圧モータの制御装置によれば、モータ背圧を適切に増加させてピストンの焼付きを抑制すると共に、設置に伴う不都合を解消することができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the hydraulic motor control device of the present invention, it is possible to appropriately increase the motor back pressure to suppress the seizure of the piston, and to eliminate the disadvantages associated with the installation. Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.
以下、本発明に係る油圧モータの制御装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the control apparatus of the hydraulic motor which concerns on this invention is demonstrated based on figures.
［第１実施形態］
本発明に係る油圧モータの制御装置の第１実施形態は、例えば図１に示すように、クローラ式の走行装置を備えた油圧ショベル１００に搭載される。この油圧ショベル１００は、走行装置としての走行体１０１と、この走行体１０１上に旋回フレーム１０２ａを介して旋回可能に設けられた旋回体１０２と、この旋回体１０２の前方に取付けられ、上下方向に回動して掘削等の作業を行う作業装置としてのフロント作業機１０３とを備えている。
[First Embodiment]
A hydraulic motor control device according to a first embodiment of the present invention is mounted on a hydraulic excavator 100 including a crawler type traveling device, for example, as shown in FIG. The hydraulic excavator 100 is mounted on a traveling body 101 as a traveling device, a revolving body 102 that is turnable on the traveling body 101 via a revolving frame 102a, and mounted in front of the revolving body 102. And a front working machine 103 as a working device that rotates and performs excavation and the like.
走行体１０１は、旋回体１０２の下方に配置され、前後方向に延設されたトラックフレーム１０１Ａと、トラックフレーム１０１Ａの前部に回動可能に取り付けられた従動輪１０１Ｂと、トラックフレーム１０１Ａの後部に回動可能に取り付けられた駆動輪１０１Ｃと、これらの従動輪１０１Ｂと駆動輪１０１Ｃとの間に巻回され、図示しないローラを介して張設された無端状の履帯１０１Ｄと、駆動輪１０１Ｃに出力軸２１（図２参照）が接続された油圧モータ２とから構成されている。 The traveling body 101 is disposed below the revolving body 102 and extends in the front-rear direction, a track frame 101A, a driven wheel 101B rotatably attached to the front portion of the track frame 101A, and a rear part of the track frame 101A A driving wheel 101C rotatably attached to the driving wheel 101C, an endless crawler belt 101D wound between the driven wheel 101B and the driving wheel 101C and stretched via a roller (not shown), and the driving wheel 101C. The hydraulic motor 2 is connected to the output shaft 21 (see FIG. 2).
このような構成の走行体１０１では、油圧モータ２が圧油の供給により回転駆動されると、油圧モータ２の出力軸２１のトルクが伝達されて駆動輪１０１Ｃが回転し、この駆動輪１０１Ｃに摺接する履帯１０１Ｄが回動すると共に、従動輪１０１Ｂが履帯１０１Ｄを介して駆動輪１０１Ｃに従動することにより、車体が油圧モータ２の回転方向に応じて前進又は後進するようになっている。すなわち、本発明の第１実施形態に係る油圧モータ２は走行モータとして機能する。 In the traveling body 101 having such a configuration, when the hydraulic motor 2 is rotationally driven by the supply of pressure oil, the torque of the output shaft 21 of the hydraulic motor 2 is transmitted to rotate the driving wheel 101C, and the driving wheel 101C is rotated. The crawler belt 101D that is in sliding contact rotates, and the driven wheel 101B is driven by the drive wheel 101C via the crawler belt 101D, so that the vehicle body moves forward or backward depending on the rotation direction of the hydraulic motor 2. That is, the hydraulic motor 2 according to the first embodiment of the present invention functions as a traveling motor.
旋回体１０２は、前部に配置され、フロント作業機１０３を操作するオペレータが搭乗する運転室１０４と、後部に配置され、車体が傾倒しないように車体のバランスを保つカウンタウェイト１０５と、これらの運転室１０４とカウンタウェイト１０５との間に配置され、油圧モータ２に圧油を供給するためのエンジンや油圧ポンプ等の油圧源（図示せず）が内部に搭載された機械室１０６と、運転室１０４の下方に配置され、油圧源により生成された圧油を用いて油圧モータ２を回転駆動する後述の油圧駆動装置１（図２参照）とを備えている。 The swivel body 102 is disposed at the front, and a driver's cab 104 in which an operator who operates the front work machine 103 is boarded, a counter weight 105 that is disposed at the rear and maintains the balance of the vehicle body so that the vehicle body does not tilt, A machine room 106 which is disposed between the cab 104 and the counterweight 105 and has a hydraulic source (not shown) such as an engine or a hydraulic pump for supplying pressure oil to the hydraulic motor 2 mounted therein, A hydraulic drive device 1 (see FIG. 2), which will be described later, is disposed below the chamber 104 and rotationally drives the hydraulic motor 2 using pressure oil generated by a hydraulic source.
フロント作業機１０３は、基端が旋回フレーム１０２ａに回動可能に取付けられ、車体に対して上下方向へ回動するブーム１０３Ａと、このブーム１０３Ａの先端に回動可能に取付けられ、車体に対して上下方向へ回動するアーム１０３Ｂと、このアーム１０３Ｂの先端に回動可能に装着され、車体に対して上下方向へ回動するバケット１０３Ｃとを含んでいる。 The front work machine 103 has a base end pivotably attached to the turning frame 102a and a boom 103A that pivots up and down with respect to the vehicle body, and a boom 103A that is pivotally attached to the tip of the boom 103A. The arm 103B that pivots in the vertical direction and the bucket 103C that is pivotally attached to the tip of the arm 103B and pivots in the vertical direction with respect to the vehicle body.
また、フロント作業機１０３は、旋回体１０２とブーム１０３Ａとを接続し、伸縮することによりブーム１０３Ａを回動させるブームシリンダ１０３ａと、ブーム１０３Ａとアーム１０３Ｂとを接続し、伸縮することによってアーム１０３Ｂを回動させるアームシリンダ１０３ｂと、アーム１０３Ｂとバケット１０３Ｃとを接続し、伸縮することによってバケット１０３Ｃを回動させるバケットシリンダ１０３ｃとを含んでいる。 Further, the front work machine 103 connects the swing body 102 and the boom 103A, connects the boom cylinder 103a that rotates the boom 103A by extending and contracting, the boom 103A and the arm 103B, and extends and contracts the arm 103B. An arm cylinder 103b that rotates the bucket 103C, and a bucket cylinder 103c that connects the arm 103B and the bucket 103C and rotates the bucket 103C by expanding and contracting.
図２は本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置１の油圧回路の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a hydraulic circuit of the hydraulic drive device 1 according to the first embodiment of the present invention.
図２に示すように、油圧駆動装置１は、圧油の流入口と流出口を逆転させることで両方向に回転可能なアキシャルピストン型斜板式モータから成る前述の油圧モータ２と、この油圧モータ２の負荷圧に応じて、油圧モータ２に対するブレーキ圧を生成するブレーキバルブ３と、これらの油圧モータ２及びブレーキバルブ３内を流通する圧油が貯蔵される作動油タンク４とを備えている。 As shown in FIG. 2, the hydraulic drive device 1 includes the above-described hydraulic motor 2 composed of an axial piston swash plate motor that can rotate in both directions by reversing the inlet and outlet of pressure oil, and the hydraulic motor 2. A brake valve 3 for generating a brake pressure for the hydraulic motor 2 in accordance with the load pressure of the hydraulic motor 2 and a hydraulic oil tank 4 for storing the pressure oil flowing through the hydraulic motor 2 and the brake valve 3 are provided.
図３は本発明の第１実施形態に係る油圧モータ２の構成を示す概念図である。 FIG. 3 is a conceptual diagram showing the configuration of the hydraulic motor 2 according to the first embodiment of the present invention.
図３に示すように、油圧モータ２は、出力軸２１と、この出力軸２１の外周側にスプライン結合され、出力軸２１と一体となって回転するロータ２２と、このロータ２２の後述の複数のシリンダ穴２２Ａにそれぞれ収容される複数のピストン２３と、このピストン２３の端部に揺動可能に保持され、ロータ２２と共に回転する複数のシュー２４と、このシュー２４が摺接する斜板２５と、ロータ２２の両端面のうち斜板２５と反対側の一端面に摺接する弁板２６とを備えている。 As shown in FIG. 3, the hydraulic motor 2 includes an output shaft 21, a rotor 22 that is splined to the outer peripheral side of the output shaft 21, and rotates together with the output shaft 21, and a plurality of rotor 22 described later. A plurality of pistons 23 respectively accommodated in the cylinder holes 22A, a plurality of shoes 24 that are swingably held at the ends of the pistons 23, and that rotate together with the rotor 22, and a swash plate 25 that the shoes 24 are in sliding contact with. And a valve plate 26 slidably in contact with one end surface of the rotor 22 opposite to the swash plate 25.
出力軸２１の一端は、軸方向においてロータ２２の外側へ突出し、図示しない減速機等を介して走行体１０１の駆動輪１０１Ｃに連結されている。ロータ２２は、両端面がそれぞれ斜板２５と弁板２６に対向して配置されている。また、ロータ２２は、内部に各ピストン２３を包含する前述の複数のシリンダ穴２２Ａを有している。 One end of the output shaft 21 protrudes to the outside of the rotor 22 in the axial direction, and is connected to the drive wheels 101C of the traveling body 101 via a speed reducer (not shown). The rotor 22 is disposed so that both end surfaces thereof face the swash plate 25 and the valve plate 26, respectively. Further, the rotor 22 has the above-described plurality of cylinder holes 22A including the pistons 23 therein.
これらの各シリンダ穴２２Ａは、出力軸２１を中心としてロータ２２の軸方向の周りに一定の間隔をおいて離間され、ロータ２２の軸方向、すなわち出力軸２１の軸方向に対して平行に配置されている。そして、各シリンダ穴２２Ａの一端には、弁板２６を介して間欠的に連通又は遮断されるシリンダポート２２Ｂが形成されている。 These cylinder holes 22A are spaced apart from each other around the axial direction of the rotor 22 with the output shaft 21 as a center, and are arranged parallel to the axial direction of the rotor 22, that is, the axial direction of the output shaft 21. Has been. A cylinder port 22B that is intermittently communicated or blocked via a valve plate 26 is formed at one end of each cylinder hole 22A.
各シュー２４は、各ピストン２３からの押付力によって斜板２５の後述の平滑面２５Ｂにそれぞれ押付けられた状態で保持されている。斜板２５は、ロータ２２に対して傾転可能に支持される斜板本体２５Ａと、この斜板本体２５Ａの表面に形成され、シュー２４が摺動する前述の平滑面２５Ｂと、出力軸２１を挿通する軸挿通穴２５Ｃとから成っている。なお、この軸挿通穴２５Ｃの大きさは、出力軸２１を挿通した状態において出力軸２１が斜板２５の傾転動作の妨げとならないように設定されている。 Each shoe 24 is held in a state of being pressed against a smooth surface 25 </ b> B (described later) of the swash plate 25 by a pressing force from each piston 23. The swash plate 25 is formed on the surface of the swash plate body 25A supported to be tiltable with respect to the rotor 22, the above-described smooth surface 25B on which the shoe 24 slides, and the output shaft 21. It consists of a shaft insertion hole 25C through which is inserted. The size of the shaft insertion hole 25 </ b> C is set so that the output shaft 21 does not hinder the tilting operation of the swash plate 25 in a state where the output shaft 21 is inserted.
弁板２６には、例えば、眉形状を有する一対の給排ポート２６Ａ，２６Ｂが形成されており、これらの給排ポート２６Ａ，２６Ｂは、ロータ２２が出力軸２１の軸方向の周りへ回転したときに、各シリンダポート２２Ｂに間欠的に連通するようになっている。従って、弁板２６のうち高圧側（圧油の流入側）ポートとして機能する給排ポート２６Ａと、低圧側（圧油の流出側）ポートとして機能する給排ポート２６Ｂとが分離されることにより、ロータ２２の回転角度に応じてシリンダポート２２Ｂに作用する圧油の状態が切換わる。 The valve plate 26 is formed with, for example, a pair of supply / discharge ports 26 </ b> A and 26 </ b> B having an eyebrow shape, and the supply / discharge ports 26 </ b> A and 26 </ b> B are such that the rotor 22 rotates around the axial direction of the output shaft 21. Sometimes, the cylinder ports 22B communicate intermittently. Accordingly, the supply / discharge port 26A functioning as a high pressure side (pressure oil inflow side) port and the supply / exhaust port 26B functioning as a low pressure side (pressure oil outflow side) of the valve plate 26 are separated. The state of the pressure oil acting on the cylinder port 22B is switched according to the rotation angle of the rotor 22.
このような構成の油圧モータ２では、弁板２６の高圧側の給排ポート２６Ａから圧油がロータ２２のシリンダポート２２Ｂに流入すると、シリンダ穴２２Ａ内のピストン２３に圧油による高圧が作用してピストン２３を押出し始める。このとき、斜板２５がピストン２３の推力によってシュー２４を介して押出され、シュー２４と斜板２５との当接面である平滑面２５Ｂとピストン２３の推力の方向が傾いていることから横分力が発生する。 In the hydraulic motor 2 having such a configuration, when pressurized oil flows into the cylinder port 22B of the rotor 22 from the supply / discharge port 26A on the high pressure side of the valve plate 26, the high pressure due to the pressurized oil acts on the piston 23 in the cylinder hole 22A. The piston 23 begins to be pushed out. At this time, the swash plate 25 is extruded through the shoe 24 by the thrust of the piston 23, and the direction of the thrust of the smooth surface 25B that is a contact surface between the shoe 24 and the swash plate 25 and the piston 23 is inclined. A component force is generated.
その結果、ピストン２３を介してロータ２２を軸方向の周りに回転させようとするトルクが発生する。そして、高圧側のシリンダポート２２Ｂでは複数のピストン２３が押出され、シュー２４が斜板２５の平滑面２５Ｂを滑り下りるような運動をするのと連動してロータ２２が出力軸２１と一体となって回転する。 As a result, torque is generated to rotate the rotor 22 around the axial direction via the piston 23. In the high-pressure side cylinder port 22B, the plurality of pistons 23 are pushed out, and the rotor 22 is integrated with the output shaft 21 in conjunction with the movement of the shoe 24 sliding down the smooth surface 25B of the swash plate 25. Rotate.
ピストン２３が斜板２５によって規定される最大ストローク（下死点）に到達すると、ロータ２２の回転運動に伴ってシュー２４が斜板２５の平滑面２５Ｂに沿って押上げられるため、ピストン２３はシリンダ穴２２Ａ内へ押し戻される。このとき、シリンダ穴２２Ａ内の圧油は弁板２６の低圧側の給排ポート２６Ｂを通って流出する。 When the piston 23 reaches the maximum stroke (bottom dead center) defined by the swash plate 25, the shoe 24 is pushed up along the smooth surface 25 </ b> B of the swash plate 25 as the rotor 22 rotates. It is pushed back into the cylinder hole 22A. At this time, the pressure oil in the cylinder hole 22A flows out through the supply / discharge port 26B on the low pressure side of the valve plate 26.
一方、ピストン２３がシリンダ穴２２Ａによって規定される最小ストローク位置（上死点）に到達すると、シリンダポート２２Ｂが弁板２６の高圧側の給排ポート２６Ａと連通し、ピストン２３は給排ポート２６Ａからの圧油により再び押出し動作を行う。このように、複数のピストン２３がロータ２２のシリンダ穴２２Ａ内を軸方向に沿って往復運動することにより、油圧モータ２が出力軸２１を連続的に回転駆動する。 On the other hand, when the piston 23 reaches the minimum stroke position (top dead center) defined by the cylinder hole 22A, the cylinder port 22B communicates with the supply / discharge port 26A on the high pressure side of the valve plate 26, and the piston 23 is connected to the supply / discharge port 26A. Extrusion operation is performed again with pressure oil from As described above, the plurality of pistons 23 reciprocate along the axial direction in the cylinder hole 22 </ b> A of the rotor 22, so that the hydraulic motor 2 continuously rotates the output shaft 21.
図２において、ブレーキバルブ３は、圧油を流入又は流出させる第１及び第２のバルブポート（以下、第１のバルブポートに符号３１Ａを付し、第２のバルブポートに符号３１Ｂを付して両者を区別する）と、油圧モータ２に対して圧油を流入又は流出させる第１及び第２のモータポート（以下、第１のモータポートに符号３２Ａを付し、第２のモータポートに符号３２Ｂを付して両者を区別する）と、後述のカウンタバランス弁３５に対して圧油を流入又は流出させる第１及び第２のカウンタバランス弁ポート（以下、第１のカウンタバランス弁ポートに符号３３Ａを付し、第２のカウンタバランス弁ポートに符号３３Ｂを付して両者を区別する）とを有している。 In FIG. 2, the brake valve 3 includes first and second valve ports (hereinafter referred to as the first valve port 31 </ b> A and the second valve port 31 </ b> B) through which pressure oil flows in or out. The first and second motor ports (hereinafter referred to as the first motor port 32A) that allow the hydraulic oil to flow into or out of the hydraulic motor 2 are denoted by reference numeral 32A. When the reference numeral 32B is attached to distinguish between the two, a first and second counter balance valve port (hereinafter referred to as a first counter balance valve port) that allows pressure oil to flow into or out of the counter balance valve 35 described later. The second counter balance valve port is assigned a reference numeral 33B to distinguish the two).
また、ブレーキバルブ３は、バルブポート３１Ａ，３１Ｂから油圧モータ２への圧油の流入側の流路をそれぞれ形成する第１及び第２のチェック弁（以下、第１のチェック弁に符号３４Ａを付し、第２のチェック弁に符号３４Ｂを付して両者を区別する）と、油圧モータ２からバルブポート３１Ａ，３１Ｂへの圧油の流出側の流路を形成する前述のカウンタバランス弁３５とを有している。 The brake valve 3 includes first and second check valves (hereinafter referred to as reference sign 34A for the first check valve) that respectively form flow paths on the inflow side of pressure oil from the valve ports 31A and 31B to the hydraulic motor 2. And the above-described counter balance valve 35 that forms a flow path on the outflow side of the hydraulic oil from the hydraulic motor 2 to the valve ports 31A and 31B. And have.
カウンタバランス弁ポート３３Ａ，３３Ｂは、バルブポート３１Ａとモータポート３２Ａとを接続する流路の間、及びバルブポート３１Ｂとモータポート３２Ｂとを接続する流路の間にそれぞれ設けられている。チェック弁３４Ａ，３４Ｂは、ポペット型の逆止弁から成り、バルブポート３１Ａ，３１Ｂ側からモータポート３２Ａ，３２Ｂ側への圧油の流れを許容するのに対し、モータポート３２Ａ，３２Ｂ側からバルブポート３１Ａ，３１Ｂ側への圧油の流れを遮断するように動作する。 The counter balance valve ports 33A and 33B are provided between a flow path connecting the valve port 31A and the motor port 32A and between a flow path connecting the valve port 31B and the motor port 32B, respectively. The check valves 34A and 34B are composed of poppet type check valves, and allow the flow of pressure oil from the valve ports 31A and 31B to the motor ports 32A and 32B, whereas the check valves 34A and 34B are valves from the motor ports 32A and 32B. It operates to block the flow of pressure oil to the ports 31A and 31B.
カウンタバランス弁３５は、例えば、７ポート３位置のスプリングセンタ式スプール型切換弁から成っている。具体的には、カウンタバランス弁３５は、スプール摺動穴が形成された弁ケーシング３５１（図４参照）と、スプール摺動穴に軸方向へ移動可能に挿嵌され、バルブポート３１Ａ，３１Ｂと油圧モータ２との間の流路を切換えるカウンタバランス弁用スプール３５２とを含んでいる。 The counter balance valve 35 is, for example, a 7-port 3-position spring center type spool type switching valve. Specifically, the counter balance valve 35 is fitted into a valve casing 351 (see FIG. 4) in which a spool sliding hole is formed, and is inserted into the spool sliding hole so as to be movable in the axial direction. A counter balance valve spool 352 for switching a flow path between the hydraulic motor 2 and the hydraulic motor 2.
また、カウンタバランス弁３５は、カウンタバランス弁用スプール３５２の軸方向の両側にそれぞれ設けられ、バルブポート３１Ａ，３１Ｂからの圧油をパイロット圧としてカウンタバランス弁用スプール３５２に作用させる第１及び第２のチャンバ（以下、第１のチャンバに符号３５３Ａを付し、第２のチャンバに符号３５３Ｂを付して両者を区別する）と、後述の中立位置ＡＯへ向けてカウンタバランス弁用スプール３５２を付勢するカウンタバランス弁用付勢部材としての一対のスプリング３５４Ａ，３５４Ｂと、バルブポート３１Ａ，３１Ｂとチャンバ３５３Ａ，３５３Ｂとを接続する流路にそれぞれ形成された一対の絞り３５５Ａ，３５５Ｂとを含んでいる。 The counter balance valves 35 are provided on both sides of the counter balance valve spool 352 in the axial direction, respectively. The counter balance valve 35 acts on the counter balance valve spool 352 using the pilot oil from the valve ports 31A and 31B as a pilot pressure. Two chambers (hereinafter, the first chamber is denoted by reference numeral 353A and the second chamber is denoted by reference numeral 353B to distinguish the two), and the counter balance valve spool 352 is directed toward the neutral position AO described later. A pair of springs 354A and 354B as biasing members for the counter balance valve to be biased, and a pair of throttles 355A and 355B formed in flow paths connecting the valve ports 31A and 31B and the chambers 353A and 353B, respectively. It is out.
カウンタバランス弁３５は、カウンタバランス弁用スプール３５２における左右のチャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の圧力差に応じて、バルブポート３１Ａ，３１Ｂとモータポート３２Ａ，３２Ｂとの間の流路を遮断する中立位置ＡＯ、バルブポート３１Ａとモータポート３２Ａとの間の流路を連通し、バルブポート３１Ｂとモータポート３２Ｂとの間の流路を遮断する駆動位置（右位置）ＡＲ、及びバルブポート３１Ｂとモータポート３２Ｂとの間の流路を連通し、バルブポート３１Ａとモータポート３２Ａとの間の流路を遮断する駆動位置（左位置）ＡＬのいずれかに切換えるように構成されている。 The counter balance valve 35 is a neutral position AO that blocks the flow path between the valve ports 31A and 31B and the motor ports 32A and 32B in accordance with the pressure difference between the left and right chambers 353A and 353B in the counter balance valve spool 352. The drive position (right position) AR that connects the flow path between the valve port 31A and the motor port 32A and blocks the flow path between the valve port 31B and the motor port 32B, and the valve port 31B and the motor port 32B And a drive position (left position) AL that blocks the flow path between the valve port 31A and the motor port 32A.
カウンタバランス弁用スプール３５２には、左右のバルブポート３１Ａ，３１Ｂから流入した圧油をチャンバ３５３Ａ，３５３Ｂへ導くことにより、これらのチャンバ３５３Ａ，３５３Ｂに作用する圧力差（以下、便宜的にチャンバ差圧と称する）ΔＰＣｈに応じた推力が発生する。 In the counter balance valve spool 352, the pressure oil flowing from the left and right valve ports 31A and 31B is guided to the chambers 353A and 353B, whereby the pressure difference acting on the chambers 353A and 353B (hereinafter, the chamber difference is referred to for convenience). Thrust corresponding to ΔP Ch is generated.
ここで、バルブポート３１Ａを圧油の流入側（高圧側）、バルブポート３１Ｂを圧油の流出側（低圧側）とした場合に、チャンバ差圧ΔＰＣｈが予め設定された閾値ＰＣｒ以上になると、カウンタバランス弁用スプール３５２がスプリング３５４Ｂの弾性力に抗して中立位置ＡＯから駆動位置ＡＬへ移動し、流出側（低圧側）のバルブポート３１Ｂと流出側（低圧側）のモータポート３２Ｂとを連通させるように動作する。 Here, when the valve port 31A is on the pressure oil inflow side (high pressure side) and the valve port 31B is on the pressure oil outflow side (low pressure side), the chamber differential pressure ΔP Ch is greater than or equal to a preset threshold value PCr . Then, the counter balance valve spool 352 moves from the neutral position AO to the drive position AL against the elastic force of the spring 354B, and the outflow side (low pressure side) valve port 31B and the outflow side (low pressure side) motor port 32B. To communicate with the.
チャンバ差圧ΔＰＣｈが閾値ＰＣｒよりも大きく設定された閾値（以下、便宜的にフルストローク必要差圧と称する）ＰＦＳに達すると、カウンタバランス弁用スプール３５２がフルストロークとなり、カウンタバランス弁用スプール３５２の開口面積Ａｒが最大値Ａｒｍａｘをとる。また、絞り３５５Ａ，３５５Ｂがチャンバ３５３Ａ，３５３Ｂに流出入する圧油の流量を制限することにより、カウンタバランス弁用スプール３５２の移動を緩やかにして油圧モータ２の出力軸２１の回転が急加速又は急減速するのを防止することができる。 Chamber differential pressure [Delta] P Ch setting is greater than the threshold value P Cr threshold (hereinafter, conveniently referred to as a full stroke required differential pressure) is reached P FS, counterbalance valve spool 352 becomes full stroke, counterbalance valve The opening area Ar of the spool 352 has a maximum value Armax. Further, by restricting the flow rate of the pressure oil flowing into and out of the chambers 353A and 353B by the throttles 355A and 355B, the movement of the counter balance valve spool 352 is moderated, and the rotation of the output shaft 21 of the hydraulic motor 2 is accelerated or accelerated. Sudden deceleration can be prevented.
カウンタバランス弁３５は、油圧モータ２の出力軸２１が外力によって回転する際（ポンプ作用）、その出力軸２１が過剰に回転する油圧モータ２の過回転を抑制する機能を有する。具体的には、油圧モータ２にポンプ作用が発生すると、バルブポート３１Ａ，３１Ｂのうち圧油の流入側（高圧側）のバルブポートと圧油の流出側（低圧側）のバルブポートの圧力差（以下、便宜的にバルブポート差圧と称する）ΔＰＶが通常の動作時よりも小さくなる。 The counter balance valve 35 has a function of suppressing excessive rotation of the hydraulic motor 2 in which the output shaft 21 rotates excessively when the output shaft 21 of the hydraulic motor 2 rotates by an external force (pump action). Specifically, when a pump action occurs in the hydraulic motor 2, the pressure difference between the valve port on the pressure oil inflow side (high pressure side) and the valve port on the pressure oil outflow side (low pressure side) of the valve ports 31A and 31B. ΔP V (hereinafter referred to as “valve port differential pressure” for the sake of convenience) becomes smaller than that during normal operation.
このように、バルブポート差圧ΔＰＶが小さくなると、これに伴ってチャンバ差圧ΔＰＣｈも小さくなり、チャンバ差圧ΔＰＣｈがフルストローク差圧ＰＦＳよりも小さくなると（ΔＰＣｈ＜ＰＦＳ）、カウンタバランス弁用スプール３５２が駆動位置ＡＲ又は駆動位置ＡＬから中立位置ＡＯへ変位し始める。 Thus, when the valve port differential pressure ΔP V decreases, the chamber differential pressure ΔP Ch decreases accordingly, and when the chamber differential pressure ΔP Ch decreases below the full stroke differential pressure P FS (ΔP Ch <P FS ). The counter balance valve spool 352 starts to move from the drive position AR or the drive position AL to the neutral position AO.
このカウンタバランス弁用スプール３５２の移動によってその開口面積Ａｒが減少することにより、モータポート３２Ａ，３２Ｂのうち油圧モータ２の流出側のモータポートの圧力が上昇して油圧モータ２の回転負荷として作用する。これにより、外力に対してブレーキ圧が発生するので、このブレーキ圧による制動力によって油圧モータ２の過回転を抑制することができる。従って、油圧ショベル１００に搭載される走行モータとしての油圧モータ２においては、急な坂の降坂時等に作動して車体の逸走を防止することができる。 The movement of the counter balance valve spool 352 reduces the opening area Ar, thereby increasing the pressure of the motor port on the outflow side of the hydraulic motor 2 out of the motor ports 32A and 32B and acting as a rotational load of the hydraulic motor 2. To do. As a result, a brake pressure is generated with respect to the external force, so that over-rotation of the hydraulic motor 2 can be suppressed by the braking force generated by the brake pressure. Therefore, the hydraulic motor 2 as a traveling motor mounted on the hydraulic excavator 100 can be operated when the vehicle is on a steep downhill to prevent the vehicle body from running away.
次に、本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置１における圧油の流れについて、図２を参照しながら詳細に説明する。 Next, the flow of pressure oil in the hydraulic drive device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
図２において、バルブポート３１Ａを圧油の流入側（高圧側）、バルブポート３１Ｂを圧油の流出側（低圧側）とし、バルブポート差圧ΔＰＶに等しいチャンバ差圧ΔＰＣｈがフルストローク差圧ＰＦＳよりも大きい（ΔＰＶ＝ΔＰＣｈ＞ＰＦＳ）と仮定すると、ブレーキバルブ３内において、カウンタバランス弁３５のカウンタバランス弁用スプール３５２は駆動位置ＡＬで保持される。 In FIG. 2, the valve port 31A is the pressure oil inflow side (high pressure side), the valve port 31B is the pressure oil outflow side (low pressure side), and the chamber differential pressure ΔP Ch equal to the valve port differential pressure ΔP V is the full stroke difference. Assuming that the pressure is greater than the pressure P FS (ΔP V = ΔP Ch > P FS ), the counter balance valve spool 352 of the counter balance valve 35 is held in the drive position AL in the brake valve 3.
そのため、バルブポート３１Ａからモータポート３２Ａへのカウンタバランス弁３５の流路は遮断されているのに対し、バルブポート３１Ａからモータポート３２Ａへのチェック弁３４Ａの流路は連通している。従って、流入側のバルブポート３１Ａから流入した圧油は、チェック弁３４Ａを通過し、モータポート３２Ａを介して油圧モータ２の弁板２６における高圧側の給排ポート２６Ａに流入することにより、油圧モータ２を駆動する。 Therefore, the flow path of the counter balance valve 35 from the valve port 31A to the motor port 32A is blocked, whereas the flow path of the check valve 34A from the valve port 31A to the motor port 32A is in communication. Accordingly, the pressure oil flowing in from the inflow side valve port 31A passes through the check valve 34A and flows into the high pressure side supply / discharge port 26A in the valve plate 26 of the hydraulic motor 2 via the motor port 32A, thereby providing a hydraulic pressure. The motor 2 is driven.
一方、モータポート３２Ｂからバルブポート３１Ｂへのカウンタバランス弁３５の流路は連通しているのに対し、モータポート３２Ｂからバルブポート３１Ｂへのチェック弁３４Ｂの流路は遮断されている。従って、油圧モータ２の弁板２６における低圧側の給排ポート２６Ｂから流出する圧油は、カウンタバランス弁３５の駆動位置ＡＬ内の流路を通過し、バルブポート３１Ｂから流出する。 On the other hand, the flow path of the counter balance valve 35 from the motor port 32B to the valve port 31B communicates, while the flow path of the check valve 34B from the motor port 32B to the valve port 31B is blocked. Accordingly, the pressure oil flowing out from the low pressure side supply / discharge port 26B in the valve plate 26 of the hydraulic motor 2 passes through the flow path in the drive position AL of the counter balance valve 35 and flows out from the valve port 31B.
このように、油圧駆動装置１において、バルブポート３１Ａから油圧モータ２への流入側の流路を流れる圧油はチェック弁３４Ａを通過し、油圧モータ２からバルブポート３１Ｂへの流出側の流路を流れる圧油はカウンタバランス弁３５を通過する。 In this manner, in the hydraulic drive device 1, the pressure oil flowing through the flow path on the inflow side from the valve port 31A to the hydraulic motor 2 passes through the check valve 34A, and the flow path on the outflow side from the hydraulic motor 2 to the valve port 31B. The pressure oil flowing through the counter balance valve 35 passes through.
ところで、油圧ショベル１００に搭載された油圧モータ２は走行モータとして機能するので、例えば、油圧ショベル１００が履帯１０１Ｄに付着した泥を落とすために油圧モータ２を片側で空回ししたり、緩斜面を高速降坂したりするときのように、油圧モータ２への供給流量が大きく、かつ油圧モータ２にかかる負荷が小さくなると、油圧モータ２内のピストン２３の焼付きが発生し易くなる。 By the way, since the hydraulic motor 2 mounted on the hydraulic excavator 100 functions as a traveling motor, for example, the hydraulic excavator 100 idles the hydraulic motor 2 on one side in order to drop mud adhering to the crawler belt 101D, or has a gentle slope. When the supply flow rate to the hydraulic motor 2 is large and the load applied to the hydraulic motor 2 is small, such as when descending at high speed, seizure of the piston 23 in the hydraulic motor 2 is likely to occur.
そこで、本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置１は、ピストン２３の焼付きを抑制するために、チャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の流路を開閉する開閉弁３６をカウンタバランス弁用スプール３５２内に設けている。この開閉弁３６は、例えば、２ポート２位置のスプール型切換弁から成っている。 Therefore, in the hydraulic drive device 1 according to the first embodiment of the present invention, the open / close valve 36 that opens and closes the flow path between the chambers 353A and 353B is provided in the counter balance valve spool 352 in order to suppress seizure of the piston 23. Provided. The on-off valve 36 is composed of, for example, a 2-port 2-position spool type switching valve.
具体的には、開閉弁３６は、カウンタバランス弁用スプール３５２が中立位置ＡＯから軸方向へ移動することにより、バルブポート３１Ａ，３１Ｂのうち流入側のバルブポートとチェック弁３４Ａ，３４Ｂのうち流入側のチェック弁との間の圧力が作用する第１の受圧部としてのチャンバ３６１Ａと、カウンタバランス弁用スプール３５２が中立位置ＡＯから軸方向へ移動することにより、チェック弁３４Ａ，３４Ｂのうち流入側のチェック弁と油圧モータ２との間の圧力が作用する第２の受圧部としてのチャンバ３６１Ｂと、これらのチャンバ３６１Ａ，３６１Ｂの圧力差による推力を受けてチャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の流路を連通させる開閉弁用スプール３６２とを含んでいる。 Specifically, the on-off valve 36 has an inflow of the valve ports 31A and 31B and the check valves 34A and 34B when the counterbalance valve spool 352 moves in the axial direction from the neutral position AO. The chamber 361A as a first pressure receiving portion on which the pressure between the check valve on the side and the counter balance valve spool 352 move in the axial direction from the neutral position AO, so that the check valve 34A, 34B flows in. A chamber 361B as a second pressure receiving portion on which the pressure between the check valve on the side and the hydraulic motor 2 acts, and a flow path between the chambers 353A and 353B by receiving a thrust due to a pressure difference between these chambers 361A and 361B And an on-off valve spool 362 to be communicated.
また、開閉弁３６は、開閉弁用スプール３６２における左右のチャンバ３６１Ａ，３６１Ｂの圧力差に応じて、チャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の流路を遮断する閉位置Ｃ１、チャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の流路を連通する開位置Ｃ２のいずれかに切換えるように構成されている。 The on-off valve 36 has a closed position C1 that blocks the flow path between the chambers 353A and 353B and a flow path between the chambers 353A and 353B according to the pressure difference between the left and right chambers 361A and 361B in the on-off valve spool 362. It is configured to switch to any one of the open positions C2 that communicate with each other.
さらに、開閉弁３６は、閉位置Ｃ１へ向けて開閉弁用スプール３６２を付勢する開閉弁用付勢部材としてのスプリング３６３とを含んでいる。このスプリング３６３は、チャンバ３６１Ａ，３６１Ｂの圧力差が予め設定された閾値以上になったとき、開閉弁用スプール３６２が閉位置Ｃ１から開位置Ｃ２に切換わるように構成されており、例えば、カウンタバランス弁３５の大きさや形状に対して、スプリング３６３のバネ定数や長さ等が調整されている。 Furthermore, the on-off valve 36 includes a spring 363 as an on-off valve biasing member that biases the on-off valve spool 362 toward the closed position C1. The spring 363 is configured such that when the pressure difference between the chambers 361A and 361B exceeds a preset threshold value, the on-off valve spool 362 is switched from the closed position C1 to the open position C2. The spring constant and length of the spring 363 are adjusted with respect to the size and shape of the balance valve 35.
次に、本発明の第１実施形態に係る開閉弁３６が設けられたカウンタバランス弁３５の内部の構造、及び開閉弁３６が閉位置Ｃ１から開位置Ｃ２へ切換わるまでの一連の行程について、図４〜図１１を参照しながら詳細に説明する。 Next, regarding the internal structure of the counterbalance valve 35 provided with the on-off valve 36 according to the first embodiment of the present invention and a series of strokes until the on-off valve 36 is switched from the closed position C1 to the open position C2, This will be described in detail with reference to FIGS.
図４〜図１１に示すように、開閉弁３６のスプリング３６３はチャンバ３６１Ｂ内に収容されており、開閉弁用スプール３６２は、チャンバ３６１Ａ，３６１Ｂ内の圧力及びスプリング３６３の弾性力によって軸方向への推力を受ける。カウンタバランス弁３５の本体を構成する弁ケーシング３５１には、スプール摺動穴におけるカウンタバランス弁用スプール３５２の位置に応じて、カウンタバランス弁用スプール３５２と摺接する複数のランド部３５１Ａ〜３５１Ｈが設けられている。 As shown in FIGS. 4 to 11, the spring 363 of the on-off valve 36 is accommodated in the chamber 361 B, and the on-off valve spool 362 is moved in the axial direction by the pressure in the chambers 361 A and 361 B and the elastic force of the spring 363. Receive the thrust. The valve casing 351 constituting the main body of the counter balance valve 35 is provided with a plurality of land portions 351A to 351H that are in sliding contact with the counter balance valve spool 352 in accordance with the position of the counter balance valve spool 352 in the spool sliding hole. It has been.
ランド部３５１Ａ，３５１Ｂは、スプール摺動穴の中央側に配設された作動油タンク４へ繋がる流路の左右両側に配置され、チャンバ３６１Ａと、作動油タンク４又はバルブポート３１Ａ，３１Ｂとを連通又は遮断させるようにそれぞれ形成されている。なお、カウンタバランス弁用スプール３５２には、チャンバ３６１Ａとバルブポート３１Ａ，３１Ｂとを連通させる溝部としてのノッチ３５２Ａが形成されている。また、カウンタバランス弁用スプール３５２の両端には、チャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ内でスプリング３５４Ａ，３５４Ｂを保持する段付きストッパ３５２Ｂがそれぞれ取付けられている。 The land portions 351A and 351B are disposed on both the left and right sides of the flow path connected to the hydraulic oil tank 4 disposed on the center side of the spool sliding hole, and include the chamber 361A and the hydraulic oil tank 4 or the valve ports 31A and 31B. Each is formed to communicate or block. The counter balance valve spool 352 is formed with a notch 352A as a groove for communicating the chamber 361A and the valve ports 31A and 31B. In addition, stepped stoppers 352B for holding springs 354A and 354B in the chambers 353A and 353B are attached to both ends of the counter balance valve spool 352, respectively.
ランド部３５１Ｃ，３５１Ｄは、ランド部３５１Ａ，３５１Ｂに対して、バルブポート３１Ａ，３１Ｂからチェック弁３４Ａ，３４Ｂへの流路を挟んでスプール摺動穴の軸方向へ離間して配置され、バルブポート３１Ａ，３１Ｂとカウンタバランス弁ポート３３Ａ，３３Ｂとを連通又は遮断させるようにそれぞれ形成されている。 The land portions 351C and 351D are disposed apart from the land portions 351A and 351B in the axial direction of the spool sliding hole with the flow path from the valve ports 31A and 31B to the check valves 34A and 34B interposed therebetween. 31A and 31B and counter balance valve ports 33A and 33B are formed so as to communicate with each other or shut off.
ランド部３５１Ｅ，３５１Ｆは、ランド部３５１Ｃ，３５１Ｄに対して、カウンタバランス弁ポート３３Ａ，３３Ｂを挟んでスプール摺動穴の軸方向へ離間して配置され、チャンバ３６１Ｂとカウンタバランス弁ポート３３Ａ，３３Ｂとを連通又は遮断させるようにそれぞれ形成されている。 The land portions 351E and 351F are spaced apart from the land portions 351C and 351D in the axial direction of the spool sliding hole with the counter balance valve ports 33A and 33B interposed therebetween, and the chamber 361B and the counter balance valve ports 33A and 33B are disposed. Are formed so as to communicate or block each other.
図４、図５はカウンタバランス弁３５が中立位置ＡＯに保持された状態、及び開閉弁３６が閉位置Ｃ１に保持された状態を示している。同図において、カウンタバランス弁用スプール３５２とランド部３５１Ｃ，３５１Ｄによってバルブポート３１Ａ，３１Ｂとカウンタバランス弁ポート３３Ａ，３３Ｂとの間の流路は遮断されているので、バルブポート３１Ａ，３１Ｂとモータポート３２Ａ，３２Ｂとの間のカウンタバランス弁３５の流路も遮断されている。 4 and 5 show a state where the counter balance valve 35 is held at the neutral position AO and a state where the on-off valve 36 is held at the closed position C1. In the same figure, the flow path between the valve ports 31A, 31B and the counter balance valve ports 33A, 33B is blocked by the counter balance valve spool 352 and the land portions 351C, 351D, so the valve ports 31A, 31B and the motor The flow path of the counter balance valve 35 between the ports 32A and 32B is also blocked.
チャンバ３６１Ａと作動油タンク４との間の流路は連通し、カウンタバランス弁用スプール３５２とランド部３５１Ａ，３５１Ｂによってチャンバ３６１Ａとバルブポート３１Ａ，３１Ｂとの間の流路は遮断されているので、バルブポート３１Ａ，３１Ｂからの圧油がチャンバ３６１Ａに供給されない。 The flow path between the chamber 361A and the hydraulic oil tank 4 communicates, and the flow path between the chamber 361A and the valve ports 31A and 31B is blocked by the counter balance valve spool 352 and the land portions 351A and 351B. The pressure oil from the valve ports 31A and 31B is not supplied to the chamber 361A.
カウンタバランス弁用スプール３５２とランド部３５１Ｅ，３５１Ｆによってチャンバ３６１Ｂとカウンタバランス弁ポート３３Ａ，３３Ｂとの間の流路が遮断されているので、カウンタバランス弁ポート３３Ａ，３３Ｂからの圧油がチャンバ３６１Ｂに供給されない。従って、スプリング３６３によって開閉弁用スプール３６２が閉位置Ｃ１に保持されることにより、チャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の流路が遮断されている。 Since the flow path between the chamber 361B and the counter balance valve ports 33A and 33B is blocked by the counter balance valve spool 352 and the land portions 351E and 351F, the pressure oil from the counter balance valve ports 33A and 33B is supplied to the chamber 361B. Not supplied. Accordingly, the opening / closing valve spool 362 is held at the closed position C1 by the spring 363, thereby blocking the flow path between the chambers 353A and 353B.
図６、図７はカウンタバランス弁３５が駆動位置ＡＬに切換えられた状態、及び開閉弁３６が閉位置Ｃ１に保持された状態を示している。カウンタバランス弁用スプール３５２とランド部３５１Ｃによってバルブポート３１Ａとカウンタバランス弁ポート３３Ａとの間の流路は遮断されているので、バルブポート３１Ａとモータポート３２Ａとの間のカウンタバランス弁３５の流路も遮断されている。一方、バルブポート３１Ｂとカウンタバランス弁ポート３３Ｂとの間の流路は連通しているので、バルブポート３１Ｂとモータポート３２Ｂとの間のカウンタバランス弁３５の流路も連通している。 6 and 7 show a state where the counter balance valve 35 is switched to the driving position AL and a state where the on-off valve 36 is held at the closed position C1. Since the flow path between the valve port 31A and the counter balance valve port 33A is blocked by the counter balance valve spool 352 and the land portion 351C, the flow of the counter balance valve 35 between the valve port 31A and the motor port 32A is blocked. The road is also blocked. On the other hand, since the flow path between the valve port 31B and the counter balance valve port 33B communicates, the flow path of the counter balance valve 35 between the valve port 31B and the motor port 32B also communicates.
カウンタバランス弁用スプール３５２とランド部３５１Ｂによってチャンバ３６１Ａと作動油タンク４との間の流路は遮断され、チャンバ３６１Ａとバルブポート３１Ｂとの間の流路も遮断されているが、チャンバ３６１Ａとバルブポート３１Ａとの間の流路は連通しているので、バルブポート３１Ａからの圧油がチャンバ３６１Ａに供給される。 The flow path between the chamber 361A and the hydraulic oil tank 4 is blocked by the counter balance valve spool 352 and the land portion 351B, and the flow path between the chamber 361A and the valve port 31B is also blocked. Since the flow path between the valve port 31A is in communication, the pressure oil from the valve port 31A is supplied to the chamber 361A.
カウンタバランス弁用スプール３５２とランド部３５１Ｆによってチャンバ３６１Ｂとカウンタバランス弁ポート３３Ｂとの間の流路は遮断されているが、チャンバ３６１Ｂとカウンタバランス弁ポート３３Ａとの間の流路は連通しているので、カウンタバランス弁ポート３３Ａからの圧油がチャンバ３６１Ｂに供給される。従って、開閉弁用スプール３６２には、チャンバ３６１Ａ，３６１Ｂ内の圧油による推力Ｆ１，Ｆ２、及びスプリング３６３の弾性力Ｆ３が作用する。 The flow path between the chamber 361B and the counter balance valve port 33B is blocked by the counter balance valve spool 352 and the land portion 351F, but the flow path between the chamber 361B and the counter balance valve port 33A is in communication. Therefore, the pressure oil from the counter balance valve port 33A is supplied to the chamber 361B. Therefore, thrusts F1 and F2 due to pressure oil in the chambers 361A and 361B and an elastic force F3 of the spring 363 act on the on-off valve spool 362.
図６、図７に示す状態では、チャンバ３６１Ｂ内の圧油による推力Ｆ２とスプリング３６３の弾性力Ｆ３との合力がチャンバ３６１Ａ内の圧油による推力Ｆ１以上であるから（Ｆ２＋Ｆ３≧Ｆ１）、開閉弁用スプール３６２が閉位置Ｃ１に保持されることにより、チャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の流路が遮断されている。 In the state shown in FIGS. 6 and 7, the resultant force of the thrust F2 caused by the pressure oil in the chamber 361B and the elastic force F3 of the spring 363 is equal to or greater than the thrust F1 caused by the pressure oil in the chamber 361A (F2 + F3 ≧ F1). By holding the valve spool 362 at the closed position C1, the flow path between the chambers 353A and 353B is blocked.
図８、図９はカウンタバランス弁３５が駆動位置ＡＬに保持された状態、及び開閉弁３６が開位置Ｃ２に切換えられた状態を示している。この状態では、スプール摺動穴内のカウンタバランス弁用スプール３５２の位置は図６、図７に示す状態と同様であるが、カウンタバランス弁用スプール３５２内の開閉弁用スプール３６２の位置が図６、図７に示す状態と異なる。 8 and 9 show a state in which the counter balance valve 35 is held at the driving position AL, and a state in which the on-off valve 36 is switched to the open position C2. In this state, the position of the counter balance valve spool 352 in the spool sliding hole is the same as that shown in FIGS. 6 and 7, but the position of the open / close valve spool 362 in the counter balance valve spool 352 is the same as that shown in FIG. This is different from the state shown in FIG.
すなわち、開閉弁用スプール３６２において、チャンバ３６１Ａ内の圧油による推力Ｆ１がチャンバ３６１Ｂ内の圧油による推力Ｆ２とスプリング３６３の弾性力Ｆ３との合力よりも大きくなっていることから（Ｆ２＋Ｆ３＜Ｆ１）、開閉弁用スプール３６２がチャンバ３６１Ｂ内の圧油による推力Ｆ２とスプリング３６３の弾性力Ｆ３に抗して開位置Ｃ２へ移動することにより、チャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の流路が連通する。 That is, in the on-off valve spool 362, the thrust F1 due to the pressure oil in the chamber 361A is larger than the resultant force of the thrust F2 due to the pressure oil in the chamber 361B and the elastic force F3 of the spring 363 (F2 + F3 <F1). ), The on-off valve spool 362 moves to the open position C2 against the thrust F2 caused by the pressure oil in the chamber 361B and the elastic force F3 of the spring 363, whereby the flow path between the chambers 353A and 353B communicates.
図１０、図１１はカウンタバランス弁３５が駆動位置ＡＬから中立位置ＡＯへ戻される状態、及び開閉弁３６が開位置Ｃ２に保持された状態を示している。この状態では、カウンタバランス弁用スプール３５２内の開閉弁用スプール３６２の位置は図８、図９に示す状態と同様であるが、スプール摺動穴内のカウンタバランス弁用スプール３５２の位置が図８、図９に示す状態と異なる。 10 and 11 show a state where the counter balance valve 35 is returned from the driving position AL to the neutral position AO, and a state where the on-off valve 36 is held at the open position C2. In this state, the position of the on-off valve spool 362 in the counter balance valve spool 352 is the same as that shown in FIGS. 8 and 9, but the position of the counter balance valve spool 352 in the spool sliding hole is the same as that in FIG. This is different from the state shown in FIG.
すなわち、チャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の流路が連通したことにより、チャンバ差圧ΔＰＣｈが減少するので、チャンバ差圧ΔＰＣｈがフルストローク差圧ＰＦＳよりも小さくなると（ΔＰＣｈ＜ＰＦＳ）、カウンタバランス弁用スプール３５２がチャンバ３５３Ｂ内の圧油による推力を受けて駆動位置ＡＬから中立位置ＡＯへ向けて変位する。 That is, because the flow path between the chambers 353A and 353B communicates, the chamber differential pressure ΔP Ch decreases, so when the chamber differential pressure ΔP Ch becomes smaller than the full stroke differential pressure P FS (ΔP Ch <P FS ). The counter balance valve spool 352 is displaced from the drive position AL toward the neutral position AO in response to the thrust of the pressure oil in the chamber 353B.
このとき、カウンタバランス弁用スプール３５２とランド部３５１Ｄとの開口面積が減少することにより、バルブポート３１Ｂとモータポート３２Ｂとの間のカウンタバランス弁３５の流路が絞られるので、バルブポート３１Ｂとモータポート３２Ｂとの間のカウンタバランス弁３５の流路内の圧油に対する抵抗が大きくなり、モータ背圧が増加する。 At this time, the flow area of the counter balance valve 35 between the valve port 31B and the motor port 32B is reduced by reducing the opening area of the counter balance valve spool 352 and the land portion 351D. The resistance against the pressure oil in the flow path of the counter balance valve 35 between the motor port 32B and the motor back pressure increases.
このように構成した本発明の第１実施形態に係る油圧モータ２の制御装置によれば、開閉弁３６が、チャンバ３６１Ａ，３６１Ｂの圧力差に応じて、カウンタバランス弁３５のチャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の流路を開閉することにより、油圧モータ２の回転数が高い状態であるときに、モータ背圧を容易に増加させることができる。そのため、管路抵抗を増やす等して常にモータ背圧を大きく設定しなくても、油圧モータ２のピストン２３とロータ２２との間の油膜切れを効率良く抑制できるので、ピストン２３とロータ２２が金属接触を起こすことを防ぐことができる。 According to the control apparatus of the hydraulic motor 2 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the on-off valve 36 is arranged between the chambers 353A and 353B of the counter balance valve 35 according to the pressure difference between the chambers 361A and 361B. By opening and closing the flow path, the motor back pressure can be easily increased when the rotational speed of the hydraulic motor 2 is high. For this reason, the oil film breakage between the piston 23 and the rotor 22 of the hydraulic motor 2 can be efficiently suppressed without always setting the motor back pressure large by increasing the pipe resistance or the like. It is possible to prevent metal contact.
また、開閉弁３６は、カウンタバランス弁用スプール３５２内に設けられることにより、カウンタバランス弁３５を大きく改変しなくて済み、カウンタバランス弁３５に開閉弁３６を追加するコストを低減しつつ、油圧駆動装置１の小型化を図ることができる。しかも、開閉弁３６がカウンタバランス弁３５に組み込まれることで、カウンタバランス弁３５と開閉弁３６との動作の相性を良好に保つことができるので、油圧駆動装置１の信頼性を向上させることができる。このように、本発明の第１実施形態に係る油圧モータ２の制御装置は、モータ背圧を適切に増加させてピストン２３の焼付きを抑制すると共に、設置に伴う不都合を解消することができる。 Further, since the on / off valve 36 is provided in the counter balance valve spool 352, it is not necessary to greatly modify the counter balance valve 35, and the hydraulic pressure can be reduced while reducing the cost of adding the on / off valve 36 to the counter balance valve 35. The drive device 1 can be downsized. In addition, since the opening / closing valve 36 is incorporated in the counter balance valve 35, the compatibility of the operation of the counter balance valve 35 and the opening / closing valve 36 can be kept good, so that the reliability of the hydraulic drive device 1 can be improved. it can. As described above, the control device for the hydraulic motor 2 according to the first embodiment of the present invention can appropriately increase the motor back pressure to suppress the seizure of the piston 23 and can eliminate the inconvenience associated with the installation. .
また、本発明の第１実施形態に係る油圧モータ２の制御装置では、スプリング３６３が開閉弁３６のチャンバ３６１Ｂ内に収容されているので、チャンバ３６１Ａ，３６１Ｂの圧力差がスプリング３６３によって規定される閾値以上になったとき、開閉弁が閉位置Ｃ１から開位置Ｃ２に切換わることにより、油圧ショベル１００が履帯１０１Ｄに付着した泥を落とすために油圧モータ２を片側で空回ししたり、緩斜面を高速降坂したりするときのように、油圧モータ２内のピストン２３の焼付きが発生し易い状態において、モータ背圧を迅速に増加させることができる。これにより、ピストン２３の焼付きの抑制効果を高めることができるので、油圧モータ２の耐久性を向上させることができる。 Further, in the control device for the hydraulic motor 2 according to the first embodiment of the present invention, since the spring 363 is accommodated in the chamber 361B of the on-off valve 36, the pressure difference between the chambers 361A and 361B is defined by the spring 363. When the threshold value is exceeded, the on / off valve is switched from the closed position C1 to the open position C2, so that the excavator 100 rotates the hydraulic motor 2 on one side in order to drop mud adhering to the crawler belt 101D or a gentle slope. The motor back pressure can be quickly increased in a state where seizure of the piston 23 in the hydraulic motor 2 is likely to occur, such as when the vehicle is descending at a high speed. Thereby, since the suppression effect of the seizure of the piston 23 can be enhanced, the durability of the hydraulic motor 2 can be improved.
［第２実施形態］
図１２は本発明の第２実施形態に係る油圧モータ２の制御装置が適用される油圧駆動装置１Ａの油圧回路の構成を示す図、図１３は本発明の第２実施形態に係る開閉弁３６Ａが設けられたカウンタバランス弁３５の内部の構造を示す断面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a hydraulic circuit of a hydraulic drive apparatus 1A to which a control device for a hydraulic motor 2 according to a second embodiment of the present invention is applied, and FIG. 13 shows an on-off valve 36A according to the second embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows the internal structure of the counter balance valve 35 provided with this.
本発明の第２実施形態に係る油圧駆動装置１Ａは、図１２、図１３に示すように、上述の第１実施形態の構成に加え、開閉弁３６Ａが、チャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の流路に形成された絞り３６４を含んで構成されている。この絞り３６４の大きさは、例えば、バルブポート差圧ΔＰＶが小さくなる油圧モータ２の低負荷時に、チャンバ差圧ΔＰＣｈがフルストローク差圧ＰＦＳを下回るように予め設定されている（ΔＰＣｈ＜ＰＦＳ）。なお、その他の第２実施形態の構成は、上述した第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 As shown in FIGS. 12 and 13, the hydraulic drive device 1A according to the second embodiment of the present invention has an on-off valve 36A in the flow path between the chambers 353A and 353B in addition to the configuration of the first embodiment described above. A diaphragm 364 is formed. The size of the throttle 364 is set in advance so that, for example, the chamber differential pressure ΔP Ch is less than the full stroke differential pressure P FS when the hydraulic motor 2 has a low load where the valve port differential pressure ΔP V becomes small (ΔP Ch < PFS ). In addition, the structure of other 2nd Embodiment is the same as that of 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same as that of 1st Embodiment, or respond | corresponds, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
このように構成した本発明の第２実施形態に係る油圧モータ２の制御装置によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、チャンバ３５３Ａ，３５３Ｂ間の流路に絞り３６４が形成されているので、油圧モータ２への圧油の供給流量が大きく、かつ油圧モータ２にかかる負荷が小さい状態のときに限ってモータ背圧を的確に高めることができる。これにより、油圧駆動装置１Ａにおける油圧回路の圧力損失を低減できるので、油圧モータ２の機械効率を向上させることができる。 According to the control apparatus for the hydraulic motor 2 according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the same operation effect as that of the first embodiment described above can be obtained, and the flow path between the chambers 353A and 353B can be restricted. Since 364 is formed, the motor back pressure can be accurately increased only when the supply flow rate of the pressure oil to the hydraulic motor 2 is large and the load applied to the hydraulic motor 2 is small. Thereby, since the pressure loss of the hydraulic circuit in the hydraulic drive device 1A can be reduced, the mechanical efficiency of the hydraulic motor 2 can be improved.
［第３実施形態］
図１４は本発明の第３実施形態に係る油圧モータ２の制御装置が適用される油圧駆動装置１Ｂの油圧回路の構成を示す図である。
[Third Embodiment]
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a hydraulic circuit of a hydraulic drive apparatus 1B to which the control apparatus for the hydraulic motor 2 according to the third embodiment of the present invention is applied.
本発明の第３実施形態に係る油圧駆動装置１Ｂは、図１４に示すように、上述の第１実施形態の構成に加え、油圧モータ２が停止したときに、油圧モータ２の出力軸２１に対して制動力を付与するブレーキ装置としての駐車ブレーキ５を備え、この駐車ブレーキ５は、チャンバ３６１Ａに作用する圧力をブレーキ解除圧として用いて油圧モータ２の回転駆動の制動を解除するように構成されている。 As shown in FIG. 14, the hydraulic drive device 1 </ b> B according to the third embodiment of the present invention is connected to the output shaft 21 of the hydraulic motor 2 when the hydraulic motor 2 stops in addition to the configuration of the first embodiment described above. The parking brake 5 is provided as a braking device that applies a braking force to the parking brake 5. The parking brake 5 is configured to release the rotational drive braking of the hydraulic motor 2 using the pressure acting on the chamber 361A as the brake release pressure. Has been.
具体的には、駐車ブレーキ５は、圧油が供給されるシリンダ５１と、シリンダ５１内に摺動自在に収容され、シリンダ５１内をロッド室５１Ａとボトム室５１Ｂとに区画するピストン５２と、シリンダ５１のロッド室５１Ａ内に一部が収容され、ピストン５２に基端が連結されたピストンロッド５３とを含んでいる。 Specifically, the parking brake 5 includes a cylinder 51 to which pressure oil is supplied, a piston 52 that is slidably accommodated in the cylinder 51, and divides the cylinder 51 into a rod chamber 51A and a bottom chamber 51B, A part of the cylinder 51 is accommodated in a rod chamber 51 </ b> A, and a piston rod 53 having a base end connected to a piston 52 is included.
また、駐車ブレーキ５は、ピストンロッド５３の先端に取付けられ、シリンダ５１内のピストン５２の位置に応じて、油圧モータ２の出力軸２１に摺接する摺接プレート５４と、シリンダ５１のボトム室５１Ｂ内に収容され、出力軸２１側へ向けてピストン５２を付勢するスプリング５５と、ブレーキバルブ３からの圧油をシリンダ５１のロッド室５１Ａへ導くことにより、ブレーキ解除圧を発生させるブレーキ解除ポート５６とを含んでいる。 The parking brake 5 is attached to the tip of the piston rod 53, and in accordance with the position of the piston 52 in the cylinder 51, a sliding contact plate 54 that makes sliding contact with the output shaft 21 of the hydraulic motor 2 and a bottom chamber 51 </ b> B of the cylinder 51. A spring 55 for energizing the piston 52 toward the output shaft 21 side, and a brake release port for generating brake release pressure by guiding the pressure oil from the brake valve 3 to the rod chamber 51A of the cylinder 51. 56.
図１５はカウンタバランス弁３５が中立位置ＡＯに保持された状態、及び開閉弁３６が閉位置Ｃ１に保持された状態を示している。この状態では、ブレーキ解除ポート５６は、作動油タンク４へ繋がるカウンタバランス弁３５の流路に接続されており、作動油タンク４と連通している。 FIG. 15 shows a state where the counter balance valve 35 is held at the neutral position AO and a state where the on-off valve 36 is held at the closed position C1. In this state, the brake release port 56 is connected to the flow path of the counter balance valve 35 connected to the hydraulic oil tank 4 and communicates with the hydraulic oil tank 4.
そのため、シリンダ５１のロッド室５１Ａ内の圧油がブレーキ解除ポート５６を介して作動油タンク４へ導かれるので、ロッド室５１Ａ内の圧力が減少し、スプリング５５の弾性力によってピストン５２がロッド室５１Ａ側へ押出される。これにより、ピストンロッド５３がシリンダ５１の外側へ伸長し、ピストンロッド５３の先端の摺接プレート５４が油圧モータ２の出力軸２１と摺接することにより、油圧モータ２の回転駆動を制動することができる。 Therefore, the pressure oil in the rod chamber 51 </ b> A of the cylinder 51 is guided to the hydraulic oil tank 4 via the brake release port 56, so that the pressure in the rod chamber 51 </ b> A decreases and the piston 52 is moved into the rod chamber by the elastic force of the spring 55. Extruded to the 51A side. As a result, the piston rod 53 extends to the outside of the cylinder 51, and the sliding contact plate 54 at the tip of the piston rod 53 comes into sliding contact with the output shaft 21 of the hydraulic motor 2, thereby braking the rotational drive of the hydraulic motor 2. it can.
図１６はカウンタバランス弁３５が駆動位置ＡＬに切換えられた状態、及び開閉弁３６が閉位置Ｃ１に保持された状態を示している。この状態では、ブレーキ解除ポート５６は、バルブポート３１Ａからチャンバ３６１Ａへ繋がるカウンタバランス弁３５の流路に接続されており、バルブポート３１Ａとチェック弁３４Ａとの間の流路と連通している。 FIG. 16 shows a state where the counter balance valve 35 is switched to the driving position AL and a state where the on-off valve 36 is held at the closed position C1. In this state, the brake release port 56 is connected to the flow path of the counter balance valve 35 connected from the valve port 31A to the chamber 361A, and communicates with the flow path between the valve port 31A and the check valve 34A.
そのため、バルブポート３１Ａからの圧油がシリンダ５１のロッド室５１Ａ内へ導かれるので、ロッド室５１Ａ内の圧力が増加し、このロッド室５１Ａ内の圧力によってピストン５２がボトム室５１Ｂ側へ押戻される。これにより、ピストンロッド５３がシリンダ５１の内側へ縮退し、ピストンロッド５３の先端の摺接プレート５４が油圧モータ２の出力軸２１から離間することにより、油圧モータ２の回転駆動の制動を解除することができる。なお、カウンタバランス弁３５が駆動位置ＡＲに切換えられた状態においても、ブレーキ解除ポート５６がバルブポート３１Ｂとチェック弁３４Ｂとの間の流路と連通し、上述したのと同様の動作が行われる。その他の第３実施形態の構成は、上述した第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Therefore, since the pressure oil from the valve port 31A is guided into the rod chamber 51A of the cylinder 51, the pressure in the rod chamber 51A increases, and the piston 52 is pushed back to the bottom chamber 51B side by the pressure in the rod chamber 51A. It is. As a result, the piston rod 53 is retracted to the inside of the cylinder 51, and the sliding contact plate 54 at the tip of the piston rod 53 is separated from the output shaft 21 of the hydraulic motor 2, thereby releasing the braking of the rotational drive of the hydraulic motor 2. be able to. Even when the counter balance valve 35 is switched to the driving position AR, the brake release port 56 communicates with the flow path between the valve port 31B and the check valve 34B, and the same operation as described above is performed. . Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment described above, and the same or corresponding parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
このように構成した本発明の第３実施形態に係る油圧モータ２の制御装置によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、カウンタバランス弁３５が駆動位置ＡＬ，ＡＲに切換えられたときに、バルブポート３１Ａ，３１Ｂとチェック弁３４Ａ，３４Ｂとの間の圧力を、ブレーキ解除圧として駐車ブレーキ５のピストン５２に作用させ、駐車ブレーキ５による油圧モータ２の回転駆動の制動を解除するようにしているので、油圧ショベル１００に搭載された駐車ブレーキ５に対して、ブレーキバルブ３内の流路を有効に活用することができる。これにより、ブレーキバルブ３以外に、新たな流路を設けて駐車ブレーキ５を駆動する必要がないので、小型で経済性に優れた油圧駆動装置１Ｂを提供することができる。 According to the control apparatus for the hydraulic motor 2 according to the third embodiment of the present invention configured as described above, the same function and effect as the first embodiment described above can be obtained, and the counter balance valve 35 is driven at the drive positions AL, AR. , The pressure between the valve ports 31A and 31B and the check valves 34A and 34B is applied to the piston 52 of the parking brake 5 as a brake release pressure, and the parking brake 5 rotates and drives the hydraulic motor 2 to rotate. Since the braking is released, the flow path in the brake valve 3 can be effectively used for the parking brake 5 mounted on the excavator 100. Thereby, since it is not necessary to provide a new flow path and drive the parking brake 5 in addition to the brake valve 3, it is possible to provide a hydraulic drive device 1B that is small and excellent in economy.
なお、上述した本実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。 In addition, this embodiment mentioned above was described in detail in order to demonstrate this invention easily, and is not necessarily limited to what is provided with all the demonstrated structures. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment.
１，１Ａ，１Ｂ…油圧駆動装置、２…油圧モータ、３…ブレーキバルブ、４…作動油タンク、５…駐車ブレーキ（ブレーキ装置）
２１…出力軸、３１Ａ，３１Ｂ…第１及び第２のバルブポート、３２Ａ，３２Ｂ…第１及び第２のモータポート、３３Ａ，３３Ｂ…第１及び第２のカウンタバランス弁ポート、３４Ａ，３４Ｂ…第１及び第２のチェック弁、３５…カウンタバランス弁、３６，３６Ａ…開閉弁、５１…シリンダ、５１Ａ…ロッド室、５１Ｂ…ボトム室、５２…ピストン、５３…ピストンロッド、５４…摺接プレート、５５…スプリング、５６…ブレーキ解除ポート
１００…油圧ショベル、３５１…弁ケーシング、３５１Ａ〜３５１Ｆ…ランド部、３５２…カウンタバランス弁用スプール、３５２Ａ…ノッチ、３５２Ｂ…段付きストッパ、３５３Ａ，３５３Ｂ…第１及び第２のチャンバ、３５４Ａ，３５４Ｂ…スプリング（カウンタバランス弁用付勢部材）、３５５Ａ，３５５Ｂ…絞り、３６１Ａ…チャンバ（第１の受圧部）、３６１Ｂ…チャンバ（第２の受圧部）、３６２…開閉弁用スプール、３６３…スプリング（開閉弁用付勢部材）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B ... Hydraulic drive device, 2 ... Hydraulic motor, 3 ... Brake valve, 4 ... Hydraulic oil tank, 5 ... Parking brake (brake device)
21 ... Output shaft, 31A, 31B ... First and second valve ports, 32A, 32B ... First and second motor ports, 33A, 33B ... First and second counter balance valve ports, 34A, 34B ... First and second check valves, 35 ... counter balance valve, 36, 36A ... open / close valve, 51 ... cylinder, 51A ... rod chamber, 51B ... bottom chamber, 52 ... piston, 53 ... piston rod, 54 ... sliding contact plate , 55 ... Spring, 56 ... Brake release port 100 ... Hydraulic excavator, 351 ... Valve casing, 351A to 351F ... Land, 352 ... Counter balance valve spool, 352A ... Notch, 352B ... Stepped stopper, 353A, 353B ... No. 1 and 2nd chambers, 354A, 354B ... spring (biasing member for counter balance valve), 3 55A, 355B ... throttle, 361A ... chamber (first pressure receiving part), 361B ... chamber (second pressure receiving part), 362 ... open / close valve spool, 363 ... spring (open / close valve biasing member)
Claims (4)
前記ブレーキバルブは、
圧油を流入又は流出させる第１及び第２のバルブポートと、
前記第１及び第２のバルブポートから前記油圧モータへの圧油の流入側の流路をそれぞれ形成する第１及び第２のチェック弁と、
前記油圧モータから前記第１及び第２のバルブポートへの圧油の流出側の流路を形成するカウンタバランス弁とを有し、
前記カウンタバランス弁は、
スプール摺動穴が形成された弁ケーシングと、
前記スプール摺動穴に軸方向へ移動可能に挿嵌され、前記第１及び第２のバルブポートと前記油圧モータとの間の流路を切換えるカウンタバランス弁用スプールと、
前記カウンタバランス弁用スプールの軸方向の両側にそれぞれ設けられ、前記第１及び第２のバルブポートからの圧油をパイロット圧として前記カウンタバランス弁用スプールに作用させる第１及び第２のチャンバと、
前記第１及び第２のバルブポートと前記油圧モータとの間の流路を遮断する中立位置へ向けて前記カウンタバランス弁用スプールを付勢するカウンタバランス弁用付勢部材とを含む油圧駆動装置に適用され、
前記油圧モータの回転駆動を制御する油圧モータの制御装置において、
前記カウンタバランス弁用スプール内に設けられ、前記第１及び第２のチャンバ間の流路を開閉する開閉弁を備え、
前記開閉弁は、
前記カウンタバランス弁用スプールが前記中立位置から軸方向へ移動することにより、前記第１及び第２のバルブポートのうち流入側のバルブポートと前記第１及び第２のチェック弁のうち流入側のチェック弁との間の圧力が作用する第１の受圧部と、
前記カウンタバランス弁用スプールが前記中立位置から軸方向へ移動することにより、前記第１及び第２のチェック弁のうち流入側のチェック弁と前記油圧モータとの間の圧力が作用する第２の受圧部と、
これらの第１及び第２の受圧部の圧力差による推力を受けて前記第１及び第２のチャンバ間の流路を連通させる開閉弁用スプールとを含むことを特徴とする油圧モータの制御装置。 A hydraulic motor that is rotationally driven by the supply of pressure oil, and a brake valve that generates a brake pressure for the hydraulic motor according to a load pressure of the hydraulic motor;
The brake valve is
First and second valve ports for inflow or outflow of pressure oil;
First and second check valves that respectively form flow paths on the inflow side of pressure oil from the first and second valve ports to the hydraulic motor;
A counter balance valve that forms a flow path on the outflow side of the pressure oil from the hydraulic motor to the first and second valve ports;
The counter balance valve is
A valve casing in which a spool sliding hole is formed;
A counter balance valve spool which is inserted into the spool sliding hole so as to be movable in the axial direction, and switches a flow path between the first and second valve ports and the hydraulic motor;
First and second chambers provided on both sides in the axial direction of the counter balance valve spool, respectively, for causing the pressure oil from the first and second valve ports to act on the counter balance valve spool as a pilot pressure; ,
A hydraulic drive device including a counter balance valve biasing member that biases the counter balance valve spool toward a neutral position that blocks a flow path between the first and second valve ports and the hydraulic motor; Applies to
In the hydraulic motor control device for controlling the rotational drive of the hydraulic motor,
An open / close valve provided in the counter balance valve spool for opening and closing a flow path between the first and second chambers;
The on-off valve is
By moving the counter balance valve spool in the axial direction from the neutral position, the inflow side valve port of the first and second valve ports and the inflow side of the first and second check valves are arranged. A first pressure receiving portion on which pressure between the check valve acts;
As the counter balance valve spool moves in the axial direction from the neutral position, a second pressure is applied between the check valve on the inflow side and the hydraulic motor among the first and second check valves. A pressure receiving part;
A control apparatus for a hydraulic motor, comprising: an on / off valve spool that receives a thrust due to a pressure difference between the first and second pressure receiving portions and communicates a flow path between the first and second chambers. .
前記開閉弁は、前記第１及び第２のチャンバ間の流路を遮断する閉位置へ向けて前記開閉弁用スプールを付勢する開閉弁用付勢部材を含み、
前記開閉弁用付勢部材は、前記第１及び第２の受圧部の圧力差が予め設定された閾値以上になったとき、前記開閉弁が前記閉位置から前記第１及び第２のチャンバ間の流路を連通する開位置に切換わるように構成されたことを特徴とする油圧モータの制御装置。 In the control apparatus of the hydraulic motor according to claim 1,
The on-off valve includes an on-off valve biasing member that biases the on-off valve spool toward a closed position that blocks a flow path between the first and second chambers,
When the pressure difference between the first and second pressure receiving parts is greater than or equal to a preset threshold value, the on-off valve biasing member moves the open / close valve between the first and second chambers from the closed position. A control apparatus for a hydraulic motor, wherein the control apparatus is configured to be switched to an open position in which the flow path is communicated.
前記開閉弁は、前記第１及び第２のチャンバ間の流路に形成された絞りを含むことを特徴とする油圧モータの制御装置。 In the control apparatus of the hydraulic motor according to claim 1,
The hydraulic motor control device, wherein the on-off valve includes a throttle formed in a flow path between the first and second chambers.
前記油圧モータが停止したときに、前記油圧モータの出力軸に対して制動力を付与するブレーキ装置を備え、
前記ブレーキ装置は、前記第１の受圧部に作用する圧力をブレーキ解除圧として用いて前記油圧モータの回転駆動の制動を解除するように構成されたことを特徴とする油圧モータの制御装置。 In the control apparatus of the hydraulic motor according to claim 1,
A brake device that applies a braking force to the output shaft of the hydraulic motor when the hydraulic motor stops;
The brake device is configured to release braking of the rotational drive of the hydraulic motor using a pressure acting on the first pressure receiving portion as a brake release pressure.
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| JPS5820705U (en) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | 株式会社ナブコ | counterbalance valve |
-
2016
- 2016-02-29 JP JP2016037071A patent/JP6397839B2/en active Active
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| JP2020159464A (en) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Ｋｙｂ株式会社 | Valve gear |
| WO2020195072A1 (en) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Ｋｙｂ株式会社 | Valve device |
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