JP2019219017A - Hydraulic motor unit - Google Patents
Hydraulic motor unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019219017A JP2019219017A JP2018117201A JP2018117201A JP2019219017A JP 2019219017 A JP2019219017 A JP 2019219017A JP 2018117201 A JP2018117201 A JP 2018117201A JP 2018117201 A JP2018117201 A JP 2018117201A JP 2019219017 A JP2019219017 A JP 2019219017A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- hydraulic
- piston motor
- motor
- spool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
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液圧ピストンモータを備える液圧モータユニットに関するものである。 The present invention relates to a hydraulic motor unit including a hydraulic piston motor whose displacement varies according to the tilt angle of a swash plate.
特許文献1には、建設機械の走行装置として利用される油圧モータの駆動に適用される油圧駆動装置であって、油圧源と油圧モータとを接続するメイン回路に設けられるカウンタバランス弁と、カウンタバランス弁の上流から分岐する戻り回路に設けられキャビテーションの発生を防止するための高圧選択弁と、を備えるものが開示されている。
液圧モータユニットでは、複数のバルブによって液圧ピストンモータに給排される作動液の流れを制御する。このため、バルブを収容するバルブハウジングには、複数の流路が複雑に構成される。 In the hydraulic motor unit, the flow of hydraulic fluid supplied to and discharged from the hydraulic piston motor is controlled by a plurality of valves. For this reason, a plurality of flow paths are complicatedly formed in the valve housing that houses the valve.
バルブハウジングに形成される流路は、通過する作動液の流量を確保するために、流路抵抗を小さくすることが望ましい。しかしながら、複数の流路が複雑に構成されるため、限られたスペース内で流路の断面積を大きくして流路抵抗を小さくすることが難しい。流路の断面積を大きくする場合には、バルブハウジングの大型化を招くおそれがある。 The flow path formed in the valve housing desirably has a low flow path resistance in order to secure a flow rate of the working fluid passing therethrough. However, since a plurality of flow paths are configured in a complicated manner, it is difficult to reduce the flow path resistance by increasing the cross-sectional area of the flow path within a limited space. When the cross-sectional area of the flow path is increased, the size of the valve housing may be increased.
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、バルブハウジングに形成される流路の通過流量を確保しつつバルブハウジングを小型化した液圧モータユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a technical problem, and an object of the present invention is to provide a hydraulic motor unit in which a valve housing is downsized while securing a flow rate of a passage formed in a valve housing. And
第1の発明は、液圧モータユニットであって、斜板の傾転角度に応じて押しのけ容積が変化する液圧ピストンモータと、液圧ピストンモータに給排される作動液の流れを制御する液圧モータ制御装置と、を備え、液圧ピストンモータは、斜板を駆動して容積を変化させる切換アクチュエータを有し、液圧モータ制御装置は、液圧源から作動液が供給される外部ポートと、外部ポートからの作動液が導かれ、液圧ピストンモータの作動を許容すると共に液圧ピストンモータの停止状態を保持するカウンタバランスバルブと、切換アクチュエータに供給される作動液の流れを制御する容積切換バルブと、液圧ピストンモータの減速時に、液圧ピストンモータから排出される作動液を供給側に戻す高圧選択弁と、外部ポートが形成されると共に容積切換バルブ、カウンタバランスバルブ、及び高圧選択弁を収容し、液圧ピストンモータに取り付けられる単一のバルブハウジングと、を備え、容積切換バルブ、カウンタバランスバルブ、及び高圧選択弁は、液圧ピストンモータの回転軸に平行な第1方向に対して垂直な第2方向と平行に設けられるスプールをそれぞれ有し、高圧選択弁が、第1方向から見て、カウンタバランスバルブと容積切換バルブとの間に設けられることを特徴とする。 A first invention is a hydraulic motor unit, which controls a flow of hydraulic fluid supplied to and discharged from the hydraulic piston motor, wherein the displacement of the hydraulic piston motor changes according to the tilt angle of the swash plate. A hydraulic motor control device, wherein the hydraulic piston motor has a switching actuator for driving a swash plate to change the volume, and the hydraulic motor control device has an external supply of hydraulic fluid supplied from a hydraulic pressure source. Hydraulic fluid from ports and external ports is guided to allow operation of the hydraulic piston motor and to control the balance of the hydraulic piston motor, and to control the flow of hydraulic fluid supplied to the switching actuator A volume switching valve, a high-pressure selection valve for returning hydraulic fluid discharged from the hydraulic piston motor to the supply side when the hydraulic piston motor decelerates, and an external port formed and A single valve housing that houses a displacement valve, a counterbalance valve, and a high pressure selector valve, and is attached to the hydraulic piston motor, the volume switching valve, the counterbalance valve, and the high pressure selector valve comprise a hydraulic piston motor. Each of which has a spool provided in parallel with a second direction perpendicular to a first direction parallel to the rotation axis of the counter valve, wherein a high-pressure selection valve is provided between the counterbalance valve and the volume switching valve when viewed from the first direction. It is characterized by being provided in.
第1の発明では、外部ポートを通じて液圧源からの作動液が導かれる上流側のカウンタバランスバルブと、液圧ピストンモータの切換アクチュエータへ作動液を導く下流側の容積切換バルブと、の間に高圧選択弁が設けられる。このため、外部ポートとカウンタバランスバルブとを第3方向の一方側において互いに近づけて配置し、切換アクチュエータと容積切換バルブとを第3方向の他方側で互いに近づけて配置することができる。よって、カウンタバランスバルブと外部ポートを連通する流路を短く構成することができ、流路抵抗が小さくなる。また、容積切換バルブと切換アクチュエータを連通する流路を短く構成することができ、流路抵抗が小さくなる。さらに、カウンタバランスバルブと容積切換バルブとの間に高圧選択弁を配置することで、バルブハウジング内のスペースを効率的に使用することができる。 In the first invention, the upstream-side counterbalance valve through which the hydraulic fluid from the hydraulic pressure source is guided through the external port, and the downstream-side volume switching valve through which the hydraulic fluid is guided to the switching actuator of the hydraulic piston motor. A high pressure selector valve is provided. Therefore, the external port and the counterbalance valve can be arranged closer to each other on one side in the third direction, and the switching actuator and the volume switching valve can be arranged closer to each other on the other side in the third direction. Therefore, the flow path connecting the counter balance valve and the external port can be configured to be short, and the flow path resistance is reduced. Further, the flow path connecting the volume switching valve and the switching actuator can be configured to be short, and the flow path resistance is reduced. Further, by arranging the high pressure selection valve between the counter balance valve and the volume switching valve, the space in the valve housing can be used efficiently.
第2の発明は、カウンタバランスバルブと高圧選択弁とを連通する連通路をさらに備え、連通路は、断面が第1方向に向けて延びる扁平形状を有することを特徴とする。 The second invention is further provided with a communication passage communicating the counterbalance valve and the high-pressure selection valve, and the communication passage has a flat shape having a cross section extending in the first direction.
第2の発明では、連通路が、第2方向と比較してデッドスペースが生じ易い第1方向に延びる扁平形状の断面形状を有する。このため、断面形状が扁平ではない場合と比較して、第1方向にあるデッドスペースを利用して連通路の流路断面積を大きくすることができる。よって、高圧選択弁によって供給側に戻される作動油の流量が増大し、より確実にキャビテーションの発生を抑制することができる。 In the second aspect, the communication passage has a flat cross-sectional shape extending in the first direction in which a dead space is more likely to occur than in the second direction. For this reason, compared with the case where the cross-sectional shape is not flat, the flow path cross-sectional area of the communication path can be increased by using the dead space in the first direction. Therefore, the flow rate of the hydraulic oil returned to the supply side by the high-pressure selection valve increases, and the occurrence of cavitation can be suppressed more reliably.
第3の発明は、カウンタバランスバルブ、高圧選択弁、及び容積切換バルブ、のうちの少なくとも一つのスプールは、第1方向における位置が、他のスプールとずれて配置されることを特徴とする。 A third aspect of the invention is characterized in that at least one spool of the counterbalance valve, the high-pressure selection valve, and the volume switching valve is arranged so that the position in the first direction is shifted from the other spools.
第4の発明は、カウンタバランスバルブが、液圧ピストンモータへ供給される作動液の流れを許容し、液圧ピストンモータから排出される作動液の流れを遮断するチェック弁を有し、チェック弁は、第1方向から見て、カウンタバランスバルブと高圧選択弁との間に設けられると共に、第1方向の一方側に向けて、カウンタバランスバルブのスプールからずれて設けられ、高圧選択弁は、第1方向の他方側に向けて、チェック弁からずれて設けられ、容積切換バルブは、第1方向の一方側に向けて、高圧選択弁からずれて設けられることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the counterbalance valve has a check valve that allows a flow of the hydraulic fluid supplied to the hydraulic piston motor and blocks a flow of the hydraulic fluid discharged from the hydraulic piston motor. Is provided between the counterbalance valve and the high-pressure selection valve when viewed from the first direction, and is provided to be offset from the spool of the counterbalance valve toward one side in the first direction. It is characterized in that it is provided offset from the check valve toward the other side in the first direction, and the volume switching valve is offset from the high-pressure selection valve toward one side in the first direction.
第3及び第4の発明では、スプールを第1方向にずらして配置することでスプール間の距離を短くすることができるため、バルブハウジングを小型化することができる。 In the third and fourth inventions, the distance between the spools can be shortened by displacing the spools in the first direction, so that the valve housing can be downsized.
第5の発明はカウンタバランスバルブ、高圧選択弁、及び容積切換バルブ、のそれぞれのスプールは、第3方向に沿って並ぶことを特徴とする。 The fifth invention is characterized in that the respective spools of the counterbalance valve, the high-pressure selection valve, and the volume switching valve are arranged in the third direction.
第5の発明では、各スプールを収容する収容孔を1つの型を用いて鋳抜きで形成できるため、製造コストを低減することができる。 According to the fifth aspect, since the accommodation holes for accommodating the respective spools can be formed by casting using one mold, the manufacturing cost can be reduced.
本発明によれば、バルブハウジングに形成される流路の通過流量を確保しつつバルブハウジングを小型化することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a valve housing can be miniaturized, ensuring the flow volume of the flow path formed in a valve housing.
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ユニット100について説明する。
Hereinafter, a
液圧モータユニット100は、油圧ショベル等の作業機に搭載され、図示しない作業機の走行装置を制御するものである。
The
図1は、液圧モータユニット100の液圧回路図である。まず、図1を参照して、液圧モータユニット100の全体構成及び作動について説明する。
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of the
液圧モータユニット100は、斜板7の傾転角度に応じて押しのけ容積が変化する液圧ピストンモータ(以下、単に「ピストンモータ」と称する。)1と、ピストンモータ1の作動を制御する液圧モータ制御装置30と、ピストンモータ1と共に回転する回転体3aを制動するブレーキ装置25と、を備える。
The
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(作動液)によって回転軸1aが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。
The
ピストンモータ1は、斜板7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7を付勢する斜板スプリング11と、を有する。
The
ピストンモータ1の容量は、斜板7の傾転角度が最大になったときに最大となり、斜板7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11は、斜板7の傾転角度を大きくする方向に斜板7を付勢する。切換アクチュエータ20,21は、斜板7の傾転角度を小さくする方向に伸張する。すなわち、斜板7の傾転角度は、斜板スプリング11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の回転軸1aの回転は、減速機(図示省略)等を介して駆動対象としての作業機の駆動輪へ伝達される。
The capacity of the
ブレーキ装置25は、回転体3aに当接することによって摩擦ブレーキ力を発生する制動子27と、制動子27を回転体3aへ押し付けるブレーキスプリング26と、ブレーキ解除通路29を通じて作動油圧が導かれる圧力室28と、を備える。圧力室28に作動油圧が導かれることによって、回転体3aから離間する推力が制動子27に発揮される。ブレーキ装置25は、ブレーキ解除通路29を通じて圧力室28に導かれる作動油圧が低いと、ブレーキスプリング26の付勢力によって伸張作動する。これにより、制動子27が回転体3aに押し付けられ、回転体3aが制動される。一方、圧力室28に導かれる作動油圧が高められると、制動子27がブレーキスプリング26の付勢力に抗して収縮作動する。これにより、制動子27が引き込まれて回転体3aから離間し、回転体3aの制動が解除される。このように、ブレーキ装置25は、ネガティブ型のブレーキである。また、ブレーキ解除通路29には、絞り25aが介装される。絞り25aによって圧力室28の圧力変動が緩和される。
The
液圧モータ制御装置30は、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40と、斜板7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50と、ピストンモータ1の減速時に、ピストンモータ1から排出される作動油を供給側に戻す高圧選択弁60と、ピストンモータ1に接続され作動油が流通する第1主通路32及び第2主通路33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。
The hydraulic
液圧モータ制御装置30は、外部と連通する複数のポートP1,P2,T,Psを有している。外部ポートとしての給排ポートP1,P2には、作動油を加圧して供給する液圧源としてのポンプ70が接続される。タンクポートTには、作動油を貯留するタンク71が接続される。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。また、給排ポートP1は、第1主通路32を介してピストンモータ1のモータポートM1に接続される。給排ポートP2は、第2主通路33を介してピストンモータ1のモータポートM2に接続される。
The hydraulic
液圧モータ制御装置30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いずれの給排ポート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る。この操作により、作業機は、前進,後進または停止する。
Between the hydraulic
ポンプ70から吐出される作動油は、吐出通路75を通じて給排ポートP1,P2に導かれる。ポンプ70と走行制御バルブ72との間の吐出通路75には、タンク71に連通する排出通路74に連通するリリーフ通路76が接続される。リリーフ通路76には、ポンプ70から走行制御バルブ72に導かれる作動油の圧力が所定のリリーフ圧に達すると開弁して、ポンプ70から吐出される作動油をタンク71に導くリリーフ弁77が設けられる。
Hydraulic oil discharged from the
カウンタバランスバルブ40は、第1主通路32及び第2主通路33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40には、図1に示されるように、給排ポートP1,P2と連通する2つのバルブポート42a,42bと、モータポートM1,M2と連通する2つのバルブポート42c、42dと、ブレーキ解除通路29を通じてブレーキ装置25の圧力室28に連通するバルブポート42eと、ドレン通路36を通じてタンクポートTに連通するバルブポート42fと、を有する。
The
カウンタバランスバルブ40は、絞り46aが設けられたパイロット通路45a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44aと、絞り46bが設けられたパイロット通路45b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44bと、後述する第1スプール41を付勢する2つの戻しばね43a,43bと、を有する。
The
カウンタバランスバルブ40は、第1作動ポジション40Aと、第2作動ポジション40Bと、停止ポジション40Cと、を有する。
The
パイロット室44a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40が第1作動ポジション40Aに位置するように作用する。カウンタバランスバルブ40が第1作動ポジション40Aに位置すると、バルブポート42aとバルブポート42eとが連通する。また、第1作動ポジション40Aでは、バルブポート42bとバルブポート42dとが連通する。第1作動ポジション40Aでは、バルブポート42c及びバルブポート42fは、遮断される。
The thrust by the pressure of the hydraulic oil guided to the
パイロット室44b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40が第2作動ポジション40Bに位置するように作用する。カウンタバランスバルブ40が第2作動ポジション40Bに位置すると、バルブポート42bとバルブポート42eとが連通する。また、第2作動ポジション40Bでは、バルブポート42aとバルブポート42cとが連通する。第2作動ポジション40Bでは、バルブポート42d及びバルブポート42fは、遮断される。
The thrust by the pressure of the hydraulic oil guided to the
戻しばね43a,43bの付勢力は、カウンタバランスバルブ40が停止ポジション40Cに位置するように作用する。カウンタバランスバルブ40が停止ポジション40Cに位置すると、バルブポート42fとバルブポート42eとが連通する。停止ポジション40Cでは、バルブポート42a、バルブポート42b、バルブポート42c、及びバルブポート42dは、それぞれ遮断される。
The biasing forces of the return springs 43a and 43b act so that the
また、カウンタバランスバルブ40は、第1主通路32においてカウンタバランスバルブ40の上流から分岐して下流に接続される第1バイパス通路32aに設けられるチェック弁47と、第2主通路33においてカウンタバランスバルブ40の上流から分岐して下流に接続される第2バイパス通路33aにチェック弁48と、を有する。なお、第1主通路32及び第2主通路33におけるカウンタバランスバルブ40の上流とは、第1主通路32及び第2主通路33においてカウンタバランスバルブ40と給排ポートP1,P2とを接続する部分である。また、第1主通路32及び第2主通路33におけるカウンタバランスバルブ40の下流とは、第1主通路32及び第2主通路33においてカウンタバランスバルブ40とモータポートM1,M2とを接続する部分である。
The
チェック弁47は、第1バイパス通路32aを通じて給排ポートP1からピストンモータ1に供給される作動油の流れを許容し、ピストンモータ1から排出される作動油の流れを遮断する。チェック弁48は、第2バイパス通路33aを通じてポンプポートP2からピストンモータ1に供給される作動油の流れを許容し、ピストンモータ1から排出される作動油の流れを遮断する。チェック弁47,48により、ピストンモータ1の回転方向とは反対側に作用する負荷(例えば登坂走行時に作用する自重など)に起因したピストンモータ1からポンプ70へ向かう作動油の逆流が防止される。
The
容積切換バルブ50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。
The
容積切換バルブ50は、第1分岐通路34を通じてモータポートM1側の第1主通路32と連通する第1供給ポート52aと、第2分岐通路35を通じてモータポートM2側の第2主通路33と連通する第2供給ポート52bと、ドレン通路36を通じてタンクポートTと連通するドレンポート52cと、絞り22a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制御ポート52dと、絞り23a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制御ポート52eと、を有する。
The
容積切換バルブ50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パイロット室54と、パイロット圧に抗して後述する第2スプール51を付勢するスプリング55と、を有する。
The
パイロット給排ポートPsからパイロット室54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。
The pilot pressure supplied from the pilot supply / discharge port Ps to the
容積切換バルブ50は、低速ポジション50Aと、高速ポジション50Bと、を有する。
The
スプリング55による付勢力は、容積切換バルブ50が低速ポジション50Aに位置するように作用する。低速ポジション50Aでは、第1制御ポート52d及び第2制御ポート52eの両方が、ドレンポート52cに連通する。また、低速ポジション30Aでは、第1供給ポート52a及び第2供給ポート52bは、それぞれ遮断される。
The urging force of the
一方、パイロット室54に導かれるパイロット圧による推力は、容積切換バルブ50が高速ポジション50Bに位置するように作用する。高速ポジション50Bでは、第1制御ポート52dと第1供給ポート52aとが連通すると共に、第2制御ポート52eと第2供給ポート52bとが連通する。また、高速ポジション50Bでは、ドレンポート52cは、第1制御ポート52d及び第2制御ポート52eの両方に対して、連通が遮断される。
On the other hand, the thrust by the pilot pressure guided to the
高圧選択弁60は、ピストンモータ1が減速して停止する際においてキャビテーションの発生を防止するためのスプールバルブであり、いわゆるアンチキャビテーションバルブとして機能する。
The high-
高圧選択弁60は、第3分岐通路37及び第1主通路32を通じて給排ポートP1に連通する第1上流ポート62aと、第4分岐通路38及び第2主通路33を通じて給排ポートP2に連通する第2上流ポート62bと、戻り通路39及びブレーキ解除通路29を通じてカウンタバランスバルブ40のバルブポート42eに連通する下流ポート62cと、を有する。第3分岐通路37は、カウンタバランスバルブ40の上流において第1主通路32から分岐する。第4分岐通路38は、カウンタバランスバルブ40の上流において第2主通路33から分岐する。
The high-
高圧選択弁60は、第3分岐通路37と戻り通路39とを連通し、第4分岐通路38を遮断する第1戻りポジション60Aと、第4分岐通路38と戻り通路39とを連通し、第3分岐通路37を遮断する第2戻りポジション60Bと、第3分岐通路37及び第4分岐通路38と戻り通路39とのそれぞれ連通を遮断する遮断ポジション60Cと、を有する。
The high-
高圧選択弁60は、第3分岐通路37及び第4分岐通路38の圧力がパイロット通路65a,65bを通じてパイロット圧としてそれぞれ導かれるパイロット室64a,64bと、後述する第3スプール61を付勢する2つの戻しばね63a,63bと、を有する。
The high-
高圧選択弁60は、第1戻りポジション60Aと、第2戻りポジション60Bと、遮断ポジション60Cと、を有する。
The high-
一方のパイロット室64aの圧力は、高圧選択弁60が第1戻りポジション60Aとなるように、第3スプール61に作用する。第1戻りポジション60Aでは、第1上流ポート62aと下流ポート62cが連通し、第2上流ポート62bは遮断される。
The pressure in one
他方のパイロット室64bの圧力は、高圧選択弁60が第2戻りポジション60Bとなるように、第3スプール61に作用する。第2戻りポジション60Bでは、第2上流ポート62bと下流ポート62cが連通し、第1上流ポート62aは遮断される。
The pressure in the
一対の戻しばね63a,63bは、高圧選択弁60が遮断ポジション60Cに位置するように、第3スプール61を支持する。遮断ポジション60Cでは、下流ポート62cは、第1上流ポート62a及び第2上流ポート62bの両方と遮断される。
The pair of return springs 63a and 63b support the
次に、カウンタバランスバルブ40の作動について説明する。
Next, the operation of the
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。
When the
ポンプ70から作動油が給排ポートP1に供給されると、作動油の一部は第1主通路32及び第1バイパス通路32aを通じてピストンモータ1のモータポートM1に供給される。また、作動油の一部は、第1主通路32からパイロット通路45aを通じてカウンタバランスバルブ40のパイロット室44aに導かれる。パイロット室44a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40の位置は、第1作動ポジション40Aに切り換えられる。第1作動ポジション40Aでは、モータポートM2から流出する作動油が第2主通路33,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。また、第1主通路32からブレーキ解除通路29を通じて、ブレーキ装置25の圧力室28に作動油が供給される。これにより、ブレーキ装置25は制動を解除した状態に維持され、ピストンモータ1は正方向に回転作動する。
When the hydraulic oil is supplied from the
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。
On the other hand, when the
ポンプ70から作動油が給排ポートP2に供給されると、作動油の一部は第2主通路33及び第2バイパス通路33aを通じてピストンモータ1のモータポートM2に供給される。また、作動油の一部は、第2主通路33からパイロット通路45bを通じてカウンタバランスバルブ40のパイロット室44bに導かれる。パイロット室44b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40の位置は第2作動ポジション40Bに切り換えられる。第2作動ポジション40Bでは、モータポートM1から流出する作動油が第1主通路32,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。また、第2主通路33からブレーキ解除通路29を通じて、ブレーキ装置25の圧力室28に作動油が供給される。これにより、ブレーキ装置25は制動を解除した状態に維持され、ピストンモータ1は逆方向に回転作動する。
When the hydraulic oil is supplied from the
走行制御バルブ72の操作レバー53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52Bに切り換わると、両給排ポートP1,P2が排出通路74を通じてタンク71に連通するとともに、ポンプ70から吐出される作動油はリリーフ弁77を介し排出通路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44a内の作動油の圧力による推力とパイロット室44b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40の位置は、戻しばね43a,43bの付勢力によって停止ポジション40Cに切換わる。停止ポジション40C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ると共に、ブレーキ装置25における圧力室28への作動油の流れも遮断される。これにより、ブレーキ装置25は、ブレーキスプリング26の付勢力によって伸長作動し、回転体3aを制動する。したがって、ピストンモータ1は回転作動を停止し、停止し続ける。このように、カウンタバランスバルブ40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。
When the operation lever 53 of the
カウンタバランスバルブ40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45a,45bに設けられた絞り46a,46bによって、パイロット通路45a,45bを通じてパイロット室44a,44bに導かれる作動油の流れ及びパイロット室44a,44b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40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。
When the position of the
次に、容積切換バルブ50の作動について説明する。
Next, the operation of the
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、容積切換バルブ50のパイロット室54には、パイロット圧が導かれない。このため、スプリング55による付勢力により、容積切換バルブ50の位置は低速ポジション50A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または第2切換通路23を通じてタンクポートTと連通する。このため、切換アクチュエータ20,21は、斜板スプリング11の付勢力により収縮する。斜板スプリング11の付勢力によって斜板7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。
When the work implement is traveling and the speed switching lever (not shown) is not operated to the high speed side by the operator, the pilot pressure is not guided to the
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、パイロット室54にはパイロット圧が導かれる。パイロット室54に導かれるパイロット圧による推力が、スプリング55による付勢力を上回ると、容積切換バルブ50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34を通じて第1主通路32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35を通じて第2主通路33と連通する。作業機の走行中では、第1主通路32または第2主通路33のいずれか一方には、ポンプ70から吐出された作動油が導かれる。このため、切換アクチュエータ20,21のいずれか一方は、ポンプ70から吐出された作動油が第1主通路32または第2主通路33を通じて導かれ、斜板スプリング11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7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。
On the other hand, when the speed switching lever is operated to the high speed side by the operator, pilot pressure is guided to the
容積切換バルブ50の位置が急速に切り換わると、斜板7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22a,23a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。
When the position of the
次に、高圧選択弁60の作動について説明する。
Next, the operation of the high-
走行制御バルブ72が正回転ポジション72Aにある場合には、ポンプ70から吐出される作動油の一部が、第3分岐通路37及びパイロット通路65aを通じて高圧選択弁60のパイロット室64aに導かれる。よって、高圧選択弁60が第1戻りポジション60Aに位置して、第3分岐通路37が戻り通路39を通じてカウンタバランスバルブ40のバルブポート42eに連通する。
When the
オペレータによる操作レバー73の操作に基づき、走行制御バルブ72が正回転ポジション72Aから停止ポジション72Bに切り換わると、給排ポートP1,P2を通じたポンプ70からの作動油の供給が遮断される。これにより、上述のように、ピストンモータ1への作動油の供給が停止されると共に、ブレーキ装置25によって回転体3aが制動される。
When the
このようにしてピストンモータ1が停止状態へ向け減速する際、ピストンモータ1への作動油の供給が停止されても、回転体3aは、直ちには停止せず、慣性によってわずかに回転する。よって、慣性による回転体3aの回転に伴い、ピストンモータ1は、ポンプ70からの作動油の供給が遮断された状態であっても、第1主通路32から作動油を吸い込み、第2主通路33へ作動油を排出して、わずかに回転する。作動油の供給が遮断された状態でピストンモータ1が回転すると、吸込側である第1主通路32の圧力が減圧されて、相対的に第2主通路33の圧力が高くなる。
When the
ここで、カウンタバランスバルブ40のパイロット通路45a,45bには、絞り46a,46bが設けられるため、パイロット室44a,44bの急激な圧力変化が抑制される。このため、走行制御バルブ72が停止ポジション72Bに切り換わり、相対的に第1主通路32の圧力が低く、第2主通路33の圧力が高くなっても、カウンタバランスバルブ40は、第1作動ポジション40Aに位置している。よって、この状態では、バルブポート42aとバルブポート42eが連通し、バルブポート42bとバルブポート42dが連通する。
Here, since the
一方、高圧選択弁60のパイロット通路65a,65bには、絞りは設けられない。よって、相対的に第1主通路32の圧力が低く、第2主通路33の圧力が高くなると、高圧選択弁60は、パイロット室64a,64bの圧力差に応じ、第2戻りポジション60Bへと切り替わる。このように、ピストンモータ1が慣性によって正転方向に回転する際には、高圧選択弁60は、第2戻りポジション60Bとなり、第4分岐通路38がカウンタバランスバルブ40のバルブポート42eに連通する。
On the other hand, no throttle is provided in the
したがって、ピストンモータ1が停止時に慣性によって正転方向に回転する際には、ピストンモータ1から排出される作動油は、カウンタバランスバルブ40のバルブポート42d、42bを通じて第2主通路33から戻り通路39及び高圧選択弁60に導かれる。このようにして高圧選択弁60に導かれる作動油は、カウンタバランスバルブ40のバルブポート42eに導かれる。バルブポート42eに導かれた作動油は、バルブポート42aを通じて第1バイパス通路32aに導かれ、チェック弁47を開弁して第1主通路32へと環流される。このようにして、第2主通路33を通じてピストンモータ1から排出される作動油が相対的に低圧となる吸込側の第1主通路32に環流される。このため、吸込側の第1主通路32が停止時に減圧されて負圧となり、キャビテーションが発生することを抑制することができる。
Therefore, when the
反対に、ピストンモータ1が逆転方向に回転した状態から減速し、停止する際には、第1主通路32が相対的に高圧となり、第2主通路33が相対的に低圧となる。よって、カウンタバランスバルブ40は第2作動ポジション40Bを維持しつつ、高圧選択弁60は第1戻りポジション60Aに位置する。このため、慣性によって回転するピストンモータ1から第1主通路32へと吐出された作動油が、高圧選択弁60及び戻り通路39を通じてカウンタバランスバルブ40のバルブポート42eに導かれる。バルブポート42eに導かれる作動油は、第2バイパス通路33aに導かれ、チェック弁48を開弁して、相対的に低圧となる第2主通路33へと環流される。このため、吸込側の第2主通路33が停止時に減圧されて負圧となり、キャビテーションが発生することを抑制することができる。
Conversely, when the
以上のように、高圧選択弁60は、ピストンモータ1が減速して停止する際、吸込側に作動油を戻すように作動して、慣性による回転に起因して発生する第1主通路32及び第2主通路33でのキャビテーションを抑制する。
As described above, when the
次に、図2及び図3を参照し、液圧モータユニット100の具体的構造について説明する。
Next, a specific structure of the
まず、ピストンモータ1の具体的構造について説明する。
First, a specific structure of the
ピストンモータ1は、図2に示すように、モータハウジング2と、一端がモータハウジング2に回転自在に支持される回転軸1aと、回転軸1aに連結され回転軸1aと一体に回転するシリンダブロック3と、を備える。
As shown in FIG. 2, the
モータハウジング2は、シリンダブロック3を収容する収容凹部2aを有する。モータハウジング2には、後述するバルブハウジング31が取り付けられ、バルブハウジング31によって収容凹部2aの開口が閉塞される。つまり、バルブハウジング31は、収容凹部2aの開口のカバーとしても機能する。
The
回転軸1aは、図示しない減速機に連結され、減速機によって回転軸1aの回転が減速されて駆動対象に伝達される。回転軸1aの一端はモータハウジング2に回転自在に支持され、他端はバルブハウジング31に回転自在に支持される。
The
シリンダブロック3における回転軸1aを中心とする同心円上には、回転軸1aと平行に複数のシリンダ4が開口している。それぞれのシリンダ4には、容積室5を画成するピストン6が往復摺動自在に挿入されている。
A plurality of
ピストン6の先端には球面座10を介してシュー9が連結されている。シュー9は、モータハウジング2に対して角度変位可能に設けられる斜板7に面接触している。シリンダブロック3が回転するのに伴って、各シュー9が斜板7に摺接し、各ピストン6が斜板7の傾転角度に応じたストローク量で往復動する。
A
シリンダブロック3とバルブハウジング31との間には、シリンダブロック3の基端面が摺接するバルブプレート8が取り付けられている。バルブプレート8には、モータポートM1,M2(図1参照)が円弧状に形成される。ポンプ70からモータポートM1,M2を介して各容積室5に導かれる油圧によって各ピストン6がシリンダ4から突出し、各ピストン6がシュー9を介して斜板7を押すことによってシリンダブロック3が回転する。したがって、回転軸1aが回転する。
Between the
切換アクチュエータ20,21は、モータハウジング2の壁部内であって、シュー9が摺接する摺接面7aとは反対側の斜板7の端面に対向して設けられる。切換アクチュエータ20,21は、モータハウジング2に形成されるシリンダ20a,21aと、シリンダ20a,21a内に摺動自在に設けられ斜板7の端面に当接する切換ピストン20b,21bと、を有する。切換アクチュエータ20,21が進退することにより、斜板7が回転軸1aに対して傾転する。なお、図2では、単一の切換アクチュエータ20のみを図示し、他方の切換アクチュエータ21の構成については括弧内の符号で示している。
The switching
モータハウジング2の収容凹部2a内には、シリンダブロック3の回転を制動する摩擦制動式のブレーキ装置25が内蔵される。
A friction braking
ブレーキ装置25は、シリンダブロック3と共に回転する回転体3aに当接することによって、回転体3aとの間で摩擦ブレーキ力を発生する制動子27と、制動子27とバルブハウジング31との間に設けられるブレーキスプリング26と、制動子27とモータハウジング2との間に区画される圧力室28と、を備える。制動子27は、モータハウジング2に回転不能に設けられ、モータハウジング2内で回転軸1aの方向に移動可能に構成される。ブレーキ装置25の作動については、上記したとおりであるため、詳細な説明は省略する。
The
次に、液圧モータ制御装置30の具体的構造について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、図2及び図3に示すように、ピストンモータ1の回転軸1aに平行な方向を「第1方向」、第1方向に垂直な直交2方向をそれぞれ「第2方向」及び「第3方向」として説明する。図2において、第1方向が左右方向、第2方向が紙面垂直方向、第3方向が上下方向にそれぞれ相当する。第1方向、第2方向、第3方向は、互いに直交する直交3軸に沿った方向である。また、第1方向の両側を「前方側」(第1方向の一方側)及び「後方側」(第1方向の他方側)、第3方向の両側を「上方側」(第3方向の一方側)及び「下方側」(第3方向の他方側)と称する。
Next, a specific structure of the hydraulic
液圧モータ制御装置30は、図2に示すように、カウンタバランスバルブ40、容積切換バルブ50、高圧選択弁60を収容する単一のバルブハウジング31を備える。つまり、カウンタバランスバルブ40、容積切換バルブ50、高圧選択弁60は、ハウジングが共通化されている。バルブハウジング31を複数のハウジング部材で構成する場合には、主に油漏れを防止するために、ハウジング部材どうしの当接部分に仕上げ加工を施して両者の間にシール部材を設けたり、組み立て後に当接部分から油漏れが生じないかを検査したり、といった工程が必要となる。これに対し、単一のバルブハウジング31とすることで、シール部材や機械加工、油漏れの検査等に要する工数を削減でき、コストを低減することができる。
As shown in FIG. 2, the hydraulic
図3に示すように、カウンタバランスバルブ40のスプール41(以下、「第1スプール41」とも称する。)、容積切換バルブ50のスプール51(以下、「第2スプール51」とも称する。)、高圧選択弁60のスプール61(以下、「第3スプール61」とも称する。)は、それぞれバルブハウジング31に形成される第1〜第3収容孔41a,51a,61aに摺動自在に挿入される。カウンタバランスバルブ40のチェック弁47,48は、第2方向に沿って同軸的に配置されるバルブ収容孔47a,48aに収容される。なお、図2では、第1〜第3スプール41,51,61及びチェック弁48を模式的な断面で示している。
As shown in FIG. 3, the
バルブハウジング31には、第3方向の上方側(図3中上側)に、外部ポートである給排ポートP1,P2が形成される。
Supply / discharge ports P1 and P2, which are external ports, are formed in the
カウンタバランスバルブ40、容積切換バルブ50、高圧選択弁60の各スプール41,51,61は、図3に示すように、第2方向に対して平行に設けられる。図2及び図3に示すように、カウンタバランスバルブ40の第1スプール41は、相対的に第3方向の上方側に設けられ、容積切換バルブ50の第2スプール51が相対的に下方側に設けられ、両者は第3方向に離間する。高圧選択弁60の第3スプール61は、第1方向から見て、カウンタバランスバルブ40の第1スプール41と容積切換バルブ50の第2スプール51との間に設けられる。つまり、高圧選択弁60の第3スプール61は、第3方向における位置が、カウンタバランスバルブ40の第1スプール41と容積切換バルブ50の第2スプール51との間となるように設けられる。よって、第3方向の上方側から下方側にむけて、カウンタバランスバルブ40の第1スプール41、高圧選択弁60の第3スプール61、容積切換バルブ50の第2スプール51の順で配置される。また、カウンタバランスバルブ40のチェック弁47,48は、第1方向から見て、第3方向における位置が、カウンタバランスバルブ40の第1スプール41と高圧選択弁60の第3スプール61との間に配置される。
The
なお、本明細書において、第3スプール61が、第1スプール41と第2スプール51との間に設けられるとは、第3スプール61の中心軸が、第1スプール41の中心軸と第2スプール51の中心軸とにより規定される範囲内に位置することを意味するものであり、第1または第2スプール51の中心軸と第3方向における位置が一致することも含むものである。ただし、望ましくは、第3スプール61は、第1方向から見て、第1スプール41及び第2スプール51と重ならないようにずれて配置される。
In the present specification, the expression “the
図2に示すように、カウンタバランスバルブ40のチェック弁47,48は、カウンタバランスバルブ40の第1スプール41に対し、第1方向の前方側にずれて配置される。高圧選択弁60の第3スプール61は、カウンタバランスバルブ40のチェック弁47,48に対して第1方向の後方側にずれて配置される。容積切換バルブ50の第2スプール51は、高圧選択弁60の第3スプール61に対して、第1方向の前方側にずれて配置される。よって、第1スプール61、カウンタバランスバルブ40のチェック弁47,48、第3スプール61、第2スプール51は、第2方向に垂直な平面内において、互い違いに配置される。
As shown in FIG. 2, the
カウンタバランスバルブ40、容積切換バルブ50、及び高圧選択弁60を以上のような配置構成とすることで、給排ポートP1,P2とカウンタバランスバルブ40とを近づけて配置することができる。これにより、給排ポートP1,P2とカウンタバランスバルブ40の間の流路(第1主通路32の一部及び第2主通路33の一部)の長さを短くして、流路抵抗を小さくすることができる。
By arranging the
また、切換アクチュエータ20,21は、図2に示すように、回転軸1aに対して相対的に第3方向の下方側に配置される。切換アクチュエータ20,21に供給される作動油を制御する容積切換バルブ50も、相対的に第3方向の下方側に配置される。このため、容積切換バルブ50と切換アクチュエータ20,21を第3方向の下方側で近づけて配置することができる。よって、容積切換バルブ50から切換アクチュエータ20,21に導かれる作動油の流路長を短くして、流路抵抗を小さくすることができる。
Further, as shown in FIG. 2, the switching
このように、給排ポートP1,P2とカウンタバランスバルブ40とを近づけて配置し、容積切換バルブ50と切換アクチュエータ20,21を近づけて配置することによって、流路の長さを短くして流路抵抗を小さくすることができる。したがって、流路断面積を大きくしなくとも、バルブハウジング31内の流路における流量を確保することができる。
In this way, by arranging the supply / discharge ports P1 and P2 and the
さらに、カウンタバランスバルブ40と容積切換バルブ50との間のスペースに高圧選択弁60が配置されるため、バルブハウジング31内の限られたスペースを有効に使用することができ、バルブハウジング31の大型化を防止することができる。
Further, since the high-
ここで、バルブハウジング31に形成される流路、特に、カウンタバランスバルブ40と高圧選択弁60とを連通する通路は、キャビテーションをより確実に防止するために通過流量を大きく確保することが望まれる。
Here, it is desired that the passage formed in the
液圧モータユニット100では、上記のように、第1〜第3スプール41,51,61が、第2方向に平行であって、第3方向に並ぶように設けられる。このため、作動油が通過する流路は、主に第3方向に沿って作動油が流れるように第2方向に並んで設けられる。よって、液圧モータ制御装置30では、第2方向に並ぶ流路間の壁部の強度を確保する必要があるため、バルブハウジング31を大型化させずに第2方向に向けて断面積を広げることは困難である。
In the
そこで、液圧モータユニット100では、カウンタバランスバルブ40と高圧選択弁60とを連通する通路(以下、「連通路66」と称する。)が、第1方向に向けて延びる扁平形状に形成される。具体的には、連通路66には、第1主通路32の一部、第2主通路33の一部、第3分岐通路37、第4分岐通路38、第1バイパス通路32a、第2バイパス通路33a、及び戻り通路39が含まれる。以下、図4を参照して、連通路66の具体的形状について説明する。なお、図2では、連通路66を模式的に示している。
Therefore, in the
図4に示すように、連通路66の断面形状は、扁平形状として略長方形形状に形成される。連通路66の断面形状は、長辺66bが第2方向に垂直な方向に延び、短辺66aが第2方向に平行に延びる。長辺66bは、第1及び第3方向とは一致せず、これらの両方に対して傾斜している(図2参照)。連通路66の断面の長辺66bは、第1方向及び第3方向の両方に向けて延びるように形成される。言い換えれば、連通路66の断面は、第2方向に垂直な方向の幅が第2方向に沿った幅よりも大きく形成される。このように、連通路66の断面は、第1方向(及び第3方向)に延びる扁平形状に形成される。なお、連通路66の断面とは、連通路66を通過する作動油の流れに直交する流路断面のことである。
As shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the
このように、連通路66は、第1方向に延びるような扁平形状の断面に形成されるため、第1方向に比較的多く存在するデッドスペースを利用して流路断面積を増加させることができる。よって、停止時に、第1及び第2主通路32,33のうち、相対的に高圧側から高圧選択弁60を通じて低圧側に導かれる作動油の流量を確保することができる。つまり、連通路66の流路断面積を向上させることで、ピストンモータ1の慣性による回転時の吸込性(自吸性)を向上させることができ、より確実にキャビテーションの発生を防止することができる。
As described above, since the
なお、断面が扁平形状であるとは、真円や正方形の様な幅が均一ではない形状のことであり、長方形の他、楕円やその他の多角形、これらの組み合わせなども含む。連通路66の断面形状は、略長方形に限らず、その他の扁平形状としてもよい。流路断面積を大きくするためには、特に第1方向に延びるような断面形状にすることが効果的である。なお、流量を確保できる場合には、連通路66は扁平形状に形成されなくてもよい。また、連通路66を構成する各通路は、断面形状が同一であることを意味するものではない。連通路66を構成する各通路は、それぞれ互いに異なる断面形状に形成されてもよい。
Note that a flat cross section refers to a shape having a non-uniform width such as a perfect circle or a square, and includes not only a rectangle but also an ellipse and other polygons, and combinations thereof. The cross-sectional shape of the
また、高圧選択弁60は、第3方向においてカウンタバランスバルブ40と容積切換バルブ50との間に配置されるため、カウンタバランスバルブ40に近づけて配置することができる。このため、カウンタバランスバルブ40と高圧選択弁60とを連通する連通路66,67の長さを短くし、流路抵抗(圧力損失)を低減できるため、ピストンモータ1の慣性による回転時の吸込性をより向上させることができる。
Further, since the high-
次に、本実施形態の変形例について、説明する。 Next, a modified example of the present embodiment will be described.
上記実施形態では、第1〜第3スプール41,51,61及びチェック弁47,48が、第2方向に垂直な平面内において互い違いに配置される。これに対し、図5に示すように、第1〜第3スプール41,51,61及びチェック弁47,48が、第1方向の位置が同一となるように設けられてもよい。言い換えれば、第1〜第3スプール41,51,61及びチェック弁47,48は、第1方向に直交する同一平面上に設けられてもよい。第1〜第3スプール41,51,61及びチェック弁47,48が、互い違いに配置される場合には、鋳造によりバルブハウジング31を製造する際、第1〜第3収容孔41a,51a,61a及びバルブ収容孔47a,48aを鋳抜きによって形成するための鋳型(いわゆる中子)も互い違いに形成しなければならず、鋳型の製造が複雑になる。これに対し、第1〜第3スプール41,51,61及びチェック弁47,48を第1方向に直交する同一平面上に配置するような構成とすることで、鋳型の構造を簡素にすることができる。よって、1つの型(いわゆる中子)によって収容孔を形成することができ、製造コストを低減することができる。
In the above embodiment, the first to
また、上記実施形態では、図3に示すように、第1スプール41、チェック弁47,48、第3スプール61は、第3方向の位置が、この順で上方側から下方側に並ぶ。これに対し、図6に示すように、チェック弁47,48、第1スプール41、第3スプール61の順で第3方向の上方側から下方側に並んでもよい。
Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 3, the positions of the
また、上記実施形態では、カウンタバランスバルブ40のチェック弁47,48は、第1スプール41から独立してバルブハウジング31内に設けられる。これに対し、チェック弁47,48は、図7及び図8に示すように、カウンタバランスバルブ40の第1スプール41に内蔵されるものでもよい。この場合、図7に示すように、カウンタバランスバルブ40は、第1作動ポジション40Aでは、バルブポート42aがバルブポート42eに連通すると共に、チェック弁47を通じてバルブポート42cにも連通する。また、第2作動ポジションで40Bは、バルブポート42bが、バルブポート42eに連通すると共に、チェック弁48を通じてバルブポート42dにも連通する。また、停止ポジション40Cでは、バルブポート42aがチェック弁47を通じてバルブポート42cに連通すると共に、バルブポート42bがチェック弁48を通じてバルブポート42dに連通する。このような場合であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
In the above embodiment, the
また、例えば、本発明の実施形態に係る液圧モータ制御装置30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。
Further, for example, the hydraulic
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。 Further, in the present embodiment, the working oil is used as the working fluid, but a working fluid such as a water-soluble substitute liquid may be used instead.
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
液圧モータユニット100では、バルブハウジング31内において、上流側のカウンタバランスバルブ40と、下流側の容積切換バルブ50と、の第3方向における間に高圧選択弁60が設けられる。このため、第3方向において給排ポートP1,P2とカウンタバランスバルブ40とを互いに近づけて配置し、切換アクチュエータ20,21と容積切換バルブ50とを互いに近づけて配置することができる。これにより、作動油の流路長が短くなり、流路抵抗が減少する。そして、カウンタバランスバルブ40と容積切換バルブ50との間に高圧選択弁60を配置することで、バルブハウジング31内のスペースを効率的に使用することができる。よって、バルブハウジング31の大型化を防止しつつ、作動油が流れる流路抵抗を減少して、流量を確保することができる。
In the
また、カウンタバランスバルブ40と高圧選択弁60とを連通する連通路66,67は、第1方向に沿った幅が第2方向に沿った幅よりも大きいため、デッドスペースを利用して流路断面積を大きくすることができる。したがって、キャビテーションの発生をより確実に抑制することができる。
In addition, since the
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。 Hereinafter, the configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention will be described together.
液圧モータユニット100は、斜板7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に給排される作動油の流れを制御する液圧モータ制御装置30と、を備え、ピストンモータ1は、斜板7を駆動して容積を変化させる切換アクチュエータ20,21を有し、液圧モータ制御装置30は、ポンプ70から作動油が供給される給排ポートP1,P2と、給排ポートP1,P2からの作動油が導かれ、ピストンモータ1の作動を許容すると共にピストンモータ1の停止状態を保持するカウンタバランスバルブ40と、切換アクチュエータ20,21に供給される作動油の流れを制御する容積切換バルブ50と、ピストンモータ1の減速時に、ピストンモータ1から排出される作動液を供給側に戻す高圧選択弁60と、給排ポートP1,P2が形成されると共に容積切換バルブ50、カウンタバランスバルブ40、及び高圧選択弁60を収容し、ピストンモータ1に取り付けられる単一のバルブハウジング31と、を備え、容積切換バルブ50、カウンタバランスバルブ40、及び高圧選択弁60は、ピストンモータ1の回転軸1aに平行な第1方向に対して垂直な第2方向と平行に設けられるスプール(第1スプール41、第2スプール51、第3スプール61)をそれぞれ有し、高圧選択弁60が、第1方向から見て、カウンタバランスバルブ40と容積切換バルブ50の間に設けられる。
The
この構成では、給排ポートP1,P2を通じてポンプ70からの作動油が導かれる上流側のカウンタバランスバルブ40と、ピストンモータ1の切換アクチュエータ20,21へ作動液を導く下流側の容積切換バルブ50と、の間に高圧選択弁60が設けられる。このため、給排ポートP1,P2とカウンタバランスバルブ40とを第3方向の一方側(上方側)において互いに近づけて配置し、切換アクチュエータ20,21と容積切換バルブ50とを第3方向の他方側(下方側)で互いに近づけて配置することができる。よって、カウンタバランスバルブ40と給排ポートP1,P2を連通する流路(第1主通路32,第2主通路33)を短く構成することができ、流路抵抗が小さくなる。また、容積切換バルブ50と切換アクチュエータ20,21を連通する流路(第1切換通路22,第2切換通路23)を短く構成することができ、流路抵抗が小さくなる。さらに、カウンタバランスバルブ40と容積切換バルブ50との間に高圧選択弁60を配置することで、バルブハウジング31内のスペースを効率的に使用することができる。したがって、バルブハウジング31に形成される流路の通過流量を確保しつつバルブハウジング31を小型化することができる。
In this configuration, the
また、液圧モータユニット100は、カウンタバランスバルブ40と高圧選択弁60とを連通する連通路66,67をさらに備え、連通路66,67は、断面が第1方向に延びる扁平形状を有する。
The
この構成では、連通路66,67が、第2方向と比較してデッドスペースが生じ易い第2方向の垂直方向に延びるような断面形状を有する。このため、幅が均一である場合と比較して、デッドスペースを利用して流路断面積を大きくすることができる。よって、高圧選択弁60によって供給側に戻される作動油の流量が増大し、より確実にキャビテーションの発生を抑制することができる。
In this configuration, the
また、液圧モータユニット100では、カウンタバランスバルブ40、高圧選択弁60、及び容積切換バルブ50、のうちの少なくとも一つのスプール(第1スプール41、第2スプール51、第3スプール61)は、第1方向における位置が、他のスプール(第1スプール41、第2スプール51、第3スプール61)とずれて配置される。
In the
また、液圧モータユニット100では、カウンタバランスバルブ40は、ピストンモータ1へ供給される作動油の流れを許容し、ピストンモータ1から排出される作動油の流れを遮断するチェック弁47,48を有し、チェック弁47,48は、第1方向から見て、カウンタバランスバルブ40と高圧選択弁60との間に設けられると共に、第1方向の前方側に向けて、カウンタバランスバルブ40の第1スプール41からずれて設けられ、高圧選択弁60は、第1方向の後方側に向けて、チェック弁47,48からずれて設けられ、容積切換バルブ50は、第1方向の前方側に向けて、高圧選択弁60からずれて設けられる。
In the
これらの構成では、第1方向にスプール(第1スプール41、第2スプール51、第3スプール61)をずらして配置することで、第3方向におけるスプール(第1スプール41、第2スプール51、第3スプール61)間の距離を短くすることができるため、バルブハウジング31を小型化することができる。
In these configurations, the spools (the
また、変形例に係る液圧モータユニット100では、カウンタバランスバルブ40、高圧選択弁60、及び容積切換バルブ50、のそれぞれのスプール(第1スプール41、第2スプール51、第3スプール61)は、第3方向に沿って並ぶ。
In the
この構成では、各スプール(第1スプール41、第2スプール51、第3スプール61)を収容する収容孔(第1収容孔41a、第2収容孔51a、第3収容孔61a)を1つの型によって鋳抜きで形成できるため、製造コストを低減することができる。
In this configuration, the accommodation holes (the
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。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the above embodiment is merely an example of the application of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.
1…ピストンモータ(液圧ピストンモータ)、1a…回転軸、7…斜板、20,21…切換アクチュエータ、30…液圧モータ制御装置、31…バルブハウジング、40…カウンタバランスバルブ、41…第1スプール、47,48…チェック弁、50…容積切換バルブ、51…第2スプール、60…高圧選択弁、61…第3スプール、66,67…連通路、70…ポンプ(液圧源)、100…液圧モータユニット、P1,P2…給排ポート(外部ポート)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記液圧ピストンモータに給排される作動液の流れを制御する液圧モータ制御装置と、を備え、
前記液圧ピストンモータは、前記斜板を駆動して容積を変化させる切換アクチュエータを有し、
前記液圧モータ制御装置は、
液圧源から作動液が供給される外部ポートと、
前記外部ポートからの作動液が導かれ、前記液圧ピストンモータの作動を許容すると共に前記液圧ピストンモータの停止状態を保持するカウンタバランスバルブと、
前記切換アクチュエータに供給される作動液の流れを制御する容積切換バルブと、
前記液圧ピストンモータの減速時に、前記液圧ピストンモータから排出される作動液を供給側に戻す高圧選択弁と、
前記外部ポートが形成されると共に前記容積切換バルブ、前記カウンタバランスバルブ、及び前記高圧選択弁を収容し、前記液圧ピストンモータに取り付けられる単一のバルブハウジングと、を備え、
前記容積切換バルブ、前記カウンタバランスバルブ、及び前記高圧選択弁は、前記液圧ピストンモータの回転軸に平行な第1方向に対して垂直な第2方向と平行に設けられるスプールをそれぞれ有し、
前記高圧選択弁は、前記第1方向から見て、前記カウンタバランスバルブと前記容積切換バルブとの間に設けられることを特徴とする液圧モータユニット。 A hydraulic piston motor whose displacement changes according to the tilt angle of the swash plate,
A hydraulic motor control device that controls the flow of hydraulic fluid supplied to and discharged from the hydraulic piston motor,
The hydraulic piston motor has a switching actuator that changes the volume by driving the swash plate,
The hydraulic motor control device,
An external port to which hydraulic fluid is supplied from a hydraulic pressure source;
Hydraulic fluid is guided from the external port, and a counter balance valve that allows the operation of the hydraulic piston motor and maintains a stopped state of the hydraulic piston motor,
A volume switching valve for controlling the flow of the hydraulic fluid supplied to the switching actuator,
A high-pressure selection valve that returns the hydraulic fluid discharged from the hydraulic piston motor to the supply side when the hydraulic piston motor decelerates,
A single valve housing in which the external port is formed and houses the volume switching valve, the counterbalance valve, and the high pressure selector valve, and is attached to the hydraulic piston motor;
The volume switching valve, the counter balance valve, and the high-pressure selection valve each have a spool provided in parallel with a second direction perpendicular to a first direction parallel to the rotation axis of the hydraulic piston motor,
The hydraulic motor unit, wherein the high-pressure selection valve is provided between the counterbalance valve and the volume switching valve when viewed from the first direction.
前記連通路は、断面が前記第1方向に向けて延びる扁平形状を有することを特徴とする請求項1に記載の液圧モータユニット。 Further comprising a communication passage communicating the counter balance valve and the high-pressure selection valve,
The hydraulic motor unit according to claim 1, wherein the communication passage has a flat shape having a cross section extending in the first direction.
前記チェック弁は、前記第1方向から見て、前記カウンタバランスバルブと前記高圧選択弁との間に設けられると共に、前記第1方向の一方側に向けて、前記カウンタバランスバルブの前記スプールからずれて設けられ、
前記高圧選択弁は、前記第1方向の他方側に向けて、前記チェック弁からずれて設けられ、
前記容積切換バルブは、前記第1方向の前記一方側に向けて、前記高圧選択弁からずれて設けられることを特徴とする請求項3に記載の液圧モータユニット。 The counter balance valve has a check valve that allows the flow of the hydraulic fluid supplied to the hydraulic piston motor and shuts off the flow of the hydraulic fluid discharged from the hydraulic piston motor,
The check valve is provided between the counterbalance valve and the high-pressure selection valve when viewed from the first direction, and is shifted from the spool of the counterbalance valve toward one side in the first direction. Provided,
The high-pressure selection valve is provided to be shifted from the check valve toward the other side in the first direction,
4. The hydraulic motor unit according to claim 3, wherein the volume switching valve is provided to be shifted from the high-pressure selection valve toward the one side in the first direction. 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018117201A JP2019219017A (en) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | Hydraulic motor unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018117201A JP2019219017A (en) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | Hydraulic motor unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019219017A true JP2019219017A (en) | 2019-12-26 |
Family
ID=69096143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018117201A Pending JP2019219017A (en) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | Hydraulic motor unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019219017A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023189663A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Kyb株式会社 | Valve body casting method and valve body |
-
2018
- 2018-06-20 JP JP2018117201A patent/JP2019219017A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023189663A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Kyb株式会社 | Valve body casting method and valve body |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109563854B (en) | Valve device and fluid pressure system equipped with the same | |
JP6600386B1 (en) | Valve device | |
JP6773418B2 (en) | Direction switching valve and hydraulic system | |
JP6514522B2 (en) | Hydraulic drive system of unloading valve and hydraulic shovel | |
JP2009121649A (en) | Hydraulic circuit and working machine | |
JP2009257388A (en) | Hydraulic circuit and working machine | |
WO2018143081A1 (en) | Hydraulic drive system | |
KR101643069B1 (en) | Travel-control valve | |
CN107061404B (en) | Direction switching valve and hydraulic system | |
JP2009250204A (en) | Axial piston equipment, hydraulic circuit and operating machine | |
KR100326890B1 (en) | Brake Device of Hydraulic Motor | |
JP2019219017A (en) | Hydraulic motor unit | |
KR970003503B1 (en) | Brake valve | |
WO2020152937A1 (en) | Construction machine | |
JP5463219B2 (en) | Hydraulic drive device for hydraulic working machine | |
JP2019060373A (en) | Hydraulic motor control device | |
JP2021042800A (en) | Fluid controller, construction machine and method for controlling fluid controller | |
JP2009121435A (en) | Axial piston device, hydraulic circuit and working machine | |
JP2019167922A (en) | Variable displacement swash plate type oil pressure pump for closed circuit | |
JP7492815B2 (en) | Fluid control valve, fluid system, construction machine, and control method | |
JP7185513B2 (en) | hydraulic drive | |
WO2023171706A1 (en) | Two-speed switching valve for hydraulic motor | |
KR20210028097A (en) | Fluid control valve, fluid system, construction machine and control method | |
JP2004204922A (en) | Driving circuit of fluid motor | |
KR20210028096A (en) | Control valve, hydraulic circuit, hydraulic equipment and construction machine |