JP2991814B2 - 油圧モータの逆転防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設機械の旋回装置な
どに使用する油圧モータの運転停止直後の逆転防止手段
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばパワーショベルのように油圧モー
タで駆動する旋回装置を備えた建設機械においては、油
圧モータヘの作動油の出入りを遮断して運転を停止する
と、旋回装置が慣性力で旋回を続けようとするために油
圧モータの流出ポートの圧力が急上昇し、流入ポートの
圧力と逆転して旋回装置を逆方向に回転させる、いわゆ
る揺戻り現象を起こすことがある。

【０００３】このような現象を防止する揺戻り防止装置
として、例えば特公平２−５８４８１号が提案されてい
る。

【０００４】これは、油圧モータの流出ポートと流入ポ
ートとを連通する通路の途中にポート間の圧力の急激な
逆転に対応して開く遮断弁を設けるとともに、開いた遮
断弁がダンパ室のダンピング作用により一定時間経過後
に閉じるように構成したもので、旋回装置の逆転の初期
に遮断弁が短時間開いて油圧モータの流入、流出ポート
を連通することで揺戻りの原因となる圧力差が解消され
るようになっている。

【０００５】

【発明の課題】ところで、作動油は温度によって粘性が
変化するためにこのようなダンピング機構の作動時間も
作動油温度によって変化する。このため、低温時にはダ
ンピング時間が長くなって揺戻りの防止に必要な開弁時
間以上に遮断弁が開き続ける傾向がある。

【０００６】しかしながら、その場合に例えば傾斜地に
おいて旋回装置を振り上げた状態で油圧モータの運転を
停止すると、揺戻りを阻止した後に旋回装置の自重によ
り作動油が遮断弁を流通し、旋回装置が振り上げ位置か
ら動いてしまう恐れがあった。

【０００７】本発明は、以上の問題点を解決すべくなさ
れたもので、作動油温度に関係なく油圧モータの不都合
な動作を確実に防止することを目的とする。

【０００８】

【課題を達成するための手段】本発明は、油圧モータの
作動油の流入ポートと流出ポートを連通する通路を設け
る一方、流入ポートの圧力をオリフィスを介して導いた
油室と、流出ポートの圧力を導いた油室と、対抗する両
油室の圧力差により動かされて上記通路を開閉するスプ
ールと、スプールを流入ポートの圧力を導いた油室方向
に付勢するスプリングとを備えた遮断弁、及び、遮断弁
より流出ポート側の上記通路に流入ポートから流出ポー
トへの作動油の流れを阻止するチェック弁とからなる逆
転防止装置を上記通路に介装すると共に、流入ポートの
圧力が流出ポートの圧力より増大すると、遮断弁のスプ
ールがスプリングに抗して流出ポート側の油室の方に摺
動して上記通路を開き、流入ポートの圧力が流出ポート
の圧力より低下すると、遮断弁のスプールが流入ポート
側の油室の方に摺動し、オリフィスにより遮断弁の開弁
圧力が解放されるまでの間、チェック弁を介して作動油
を流出ポートから流入ポートへ流入させた。

【０００９】

【作用】油圧モータの運転中は流入ポートが高圧とな
り、遮断弁は開いているがチェック弁により作動油の流
入ポートから流出ポートへの流通は阻止される。

【００１０】油圧モータの運転停止により流入ポートと
流出ポートの圧力が逆転すると、オリフィスを介して遮
断弁の開弁圧力が解放されるまでの間だけチェック弁と
遮断弁を介して流出ポートから流入ポートへと作動油が
流通し、これにより流入、流出ポートの圧力を平均化し
て油圧モータの逆転を防止する。

【００１１】また、逆転防止後に流入ポートが再び高圧
に転じた場合もチェック弁により流入ポートから流出ポ
ートへの作動油の流通は阻止される。このため、低温時
など作動油の粘性増加により遮断弁の閉弁に時間がかか
る場合でも油圧モータは不都合な動作を行わない。

【００１２】

【実施例】図１〜図４に本発明の実施例を示す。

【００１３】図１は建設機械の旋回装置を駆動する両方
向型の油圧モータ１の駆動回路を示すもので、油圧モー
タ１は作動油の供給方向に応じて流入ポートと流出ポー
トを交替するポート２と３を備える。

【００１４】これらのポート２と３には通路４と５がそ
れぞれ接続され、切換弁２０がこれらの通路４と５にポ
ンプ２１とタンク２２を選択的に接続する。

【００１５】通路４と５は低圧時に作動油を補給すべく
それぞれチェック弁６と７を介してタンク２２に接続さ
れる。また、通路４と５の間にはリリーフ弁８と９が並
列に介装される。リリーフ弁８は通路４の異常高圧を反
対側の通路５に解放し、リリーフ弁９は通路５の異常高
圧を反対側の通路４に解放する。

【００１６】さらに、リリーフ弁８と９に平行して、通
路１０と１１が通路４と５の間を並列に接続し、これら
の通路１０と１１に同一構成の逆転防止装置１２と１３
がそれぞれ介装される。

【００１７】逆転防止装置１２は筒型のバルブハウジン
グ１５の内側に摺動自由に収装されたスプール１４を中
心に構成される。スプール１４の両端には油室１７と１
８が設けられ、スプール１４はこれらの油室１７と１８
に作用する圧力に応じてバルブハウジング１５内を軸方
向に摺動することにより通路１０の上下流を連通あるい
は遮断し、これにより遮断弁１６を構成する。

【００１８】油室１７にはスプール１４の内側に収装さ
れたチェック弁１９とこれに並列してスプール１４の壁
面に形成されたオリフィス２３を介して通路４側の作動
油が導かれる。

【００１９】また、油室１８には通路５側の作動油が導
かれる。さらにスプール１４の内側には油室１８と遮断
弁１６を連通するチェック弁２４が設けられる。

【００２０】なお、スプール１４はバルブハウジング１
５との間に介装されたスプリング２５により油室１７方
向に向けて付勢される。

【００２１】この結果、逆転防止装置１２は図２に示す
ように通路１０に遮断弁１６とチェック弁２４とを直列
に介装し、遮断弁１６の油室１７と通路４をオリフィス
２３とチェック弁１９とが並列に接続する構造となる。

【００２２】逆転防止装置１３も逆転防止装置１２と全
く同様に構成され、逆転防止装置１２と逆向きに通路１
１に介装される。

【００２３】次に作用を説明する。

【００２４】切換弁２０が通路４をポンプ２１に、通路
５をタンク２２に接続すると、油圧モータ１にポート２
から作動油が流入し、油圧モータ１を回転させた後にポ
ート３から通路５に流出する。

【００２５】この状態では、通路４は通路５より高圧で
あり、逆転防止装置１２においては、チェック弁１９と
オリフィス２３を介して油室１７に高圧作動油が流入
し、スプリング２５に抗してスプール１４を油室１８側
に摺動させる。この結果、遮断弁１６は開くが、チェッ
ク弁２４が通路４から通路５の方向への油通を遮断する
ため通路１０を介して作動油が流通することはない。

【００２６】また、逆転防止装置１３においては油室１
８が油室１７より高圧のためスプール１４は油室１７側
に保持され、遮断弁１６は閉じている。このため、通路
１１を介して作動油が流通することもない。

【００２７】一方、切換弁２０を遮断位置に切り換える
と、油圧モータ１への作動油の供給が停止して通路４の
圧力が低下するが、油圧モータ１は旋回装置の慣性力の
ために引き続き同方向へ回転しようとしてポート３に連
通する通路５の圧力を上昇させるため、通路４と５の圧
力が逆転する。

【００２８】通路４の低圧化に伴い、逆転防止装置１２
においては油室１７の作動油がオリフィス２３を介して
通路４に流出するが、オリフィス２３の絞り作用により
流出はゆっくりと行われるため、遮断弁１６はしばらく
の間は開いた状態を保つ。

【００２９】このため、通路５の高圧は油圧モータ１を
回転させることなくチェック弁２４から遮断弁１６を介
して通路４へ解放される。そして、遮断弁１６が閉じる
と通路４と５の作動油の流通は再び遮断され、油圧モー
タ１は停止位置にそのまま保持される。

【００３０】なお、例えば傾斜地において旋回装置を振
り上げ状態で停止させた場合には、旋回装置の自重によ
る荷重が油圧モータ１に作用する。しかし、この時例え
ば低温による作動油の粘性増加のために遮断弁１６の閉
動に時間がかかっても通路４から通路５への作動油の流
れはチェック弁２４に阻止されるので、油圧モータ１が
回転する恐れはない。

【００３１】油圧モータ１を逆向きに運転して停止した
場合も逆転防止装置１３が同様に作用する。

【００３２】このようにして、旋回装置の揺戻り現象を
防止しつつ、いったん停止した旋回装置が重力の作用で
再び変位する不具合も防止できる。

【００３３】なお、上記の揺戻り防止動作が１回の動作
で揺戻りを完全に吸収できない場合には、通路４と５の
圧力が再逆転した段階でチェック弁１９を介して油室１
７へ圧力が速やかに導かれ、再び遮断弁１６が開いて上
記の動作が繰り返される。チェック弁１９はこのための
ものであるが、オリフィス２３による遮断弁１６の開弁
持続時間の設定により省略することも可能である。

【００３４】図３及び図４はチェック弁２４に代えてパ
イロットオペレートチェック弁３０を使用した本発明の
別の実施例である。

【００３５】パイロットオペレートチェック弁３０はス
プール１４の先端内側に別のスプール３１を摺動自由に
収装し、スプール３１の一端を油室１８に、もう一端を
遮断弁１６から導かれた圧力に臨ませ、通路４と５の圧
力差が逆転する以前にこれらの差が一定以下に縮まった
時点で開くように構成される。

【００３６】この結果、油圧モータ１の停止操作に対し
て通路４と５が早期に連通するので、逆転現象をより初
期の段階で防止することができる。

【００３７】なお、この場合にはパイロットオペレート
チェック弁３０は油圧モータ１の加速時の背圧で開かな
い程度の開弁圧に設定する必要がある。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明により、油圧モータ
の運転を停止した時に慣性力で流入ポート及び流出ポー
トの圧力が逆転して油圧モータが反転する現象を防止で
きるとともに、流入ポート側が高圧に転じた際はチェッ
ク弁が流入ポートから流出ポート方向への作動油の流通
を確実に阻止するので、低温時などの作動の粘性増加に
より遮断弁の閉弁動作に時間がかかる場合でも油圧モー
タが不都合な動作を起こす恐れがない。

【００３９】このため建設機械の旋回装置の駆動回路に
適用することにより、旋回装置を望む位置で確実に停止
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す逆転防止装置の構造図で
ある。

【図２】同じく油圧回路図である。

【図３】本発明の別の実施例を示す逆転防止装置の構造
図である。

【図４】同じく油圧回路図である。

【符号の説明】

１ 油圧モータ ２，３ ポート ４，５，１０，１１ 通路 １２，１３ 逆転防止装置 １６ 遮断弁 ２３ オリフィス ２４ チェック弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧モータの作動油の流入ポートと流出
   ポートを連通する通路を設ける一方、流入ポートの圧力
   をオリフィスを介して導いた油室と、流出ポートの圧力
   を導いた油室と、対抗する両油室の圧力差により動かさ
   れて上記通路を開閉するスプールと、スプールを流入ポ
   ートの圧力を導いた油室方向に付勢するスプリングとを
   備えた遮断弁、及び、遮断弁より流出ポート側の上記通
   路に流入ポートから流出ポートへの作動油の流れを阻止
   するチェック弁とからなる逆転防止装置を上記通路に介
   装すると共に、流入ポートの圧力が流出ポートの圧力よ
   り増大すると、遮断弁のスプールがスプリングに抗して
   流出ポート側の油室の方に摺動して上記通路を開き、流
   入ポートの圧力が流出ポートの圧力より低下すると、遮
   断弁のスプールが流入ポート側の油室の方に摺動し、オ
   リフィスにより遮断弁の開弁圧力が解放されるまでの
   間、チェック弁を介して作動油を流出ポートから流入ポ
   ートへ流入させることを特徴とする油圧モータの逆転防
   止装置。