JP3794960B2 - 流体モータの駆動回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高速、低速回転位置の間を傾転可能な斜板を有する流体モータの駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の流体モータの駆動回路としては、例えば図１０に記載されているようなものが知られている。このものは、高速、低速回転位置の間を傾転可能な斜板11を有する流体モータ12と、該流体モータ12に連結され、流体モータ12の出力回転を減速して出力する減速機10と、高圧流体が導かれたとき、斜板11を押圧して高速回転位置まで傾転させ、一方、タンク圧となると、斜板11が低速回転位置まで傾転するのを許容する傾転ピストン13と、流体モータ12の主回路14、15から高圧流体を選択して取り出す選択弁16と前記傾転ピストン13とを接続する接続通路17の途中に介装され、選択弁16により取り出された高圧流体を傾転ピストン13に導く高速位置Ｋと、傾転ピストン13に作用していた流体をドレン通路22に排出する低速位置Ｌとの間で切換わる切換弁18と、切換弁18を高速位置Ｋに切換える方向の定圧パイロット流体を該切換弁18に導く第１パイロット通路19と、切換弁18を低速位置Ｌに切換える方向の、前記主回路14、15からカウンターバランス弁20により選択して取り出された高圧流体を該切換弁18に導く第２パイロット通路21とを備えたものである。
【０００３】
そして、このような流体モータ12の駆動回路においては、通常負荷時、第１パイロット通路19内の定圧パイロット流体による流体力が、第２パイロット通路21内の高圧流体（高圧側主回路14、15から選択して取り出された高圧流体）による流体力を上回っているため、切換弁18は高速位置Ｋに切換わっており、この結果、選択弁16により取り出された主回路14、15からの高圧流体は接続通路17を通じて傾転ピストン13を突出させ、斜板11を高速回転位置に保持している。
【０００４】
次に、このような流体モータ12に作用する負荷が増大すると、高圧側の主回路14、15の圧力が上昇するため、第２パイロット通路21内の高圧流体による流体力が第１パイロット通路19内の定圧パイロット流体による流体力を上回るようになる。この結果、切換弁18は低速位置Ｌに切換わって、傾転ピストン13に作用していた流体がドレン通路22に排出され、斜板11が傾転ピストン13を押し込みながら低速回転位置まで傾転する。これにより、流体モータ12は大トルクで低速回転するようになり、高圧側主回路14、15内の圧力も低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような流体モータ12の駆動回路にあっては、切換弁18の低速位置Ｌへの切換わりと同時に傾転ピストン13に作用していた流体がドレン通路22に瞬時に排出されるため、斜板11が低速回転位置に急激に傾転して高圧側主回路14、15の圧力が低下し、この結果、流体モータ12の出力トルクが高速回転、小トルクから低速回転、大トルクへと一瞬の間に変化し、操作者にショックを与えて操作フィーリングを悪化させたり、駆動回路自身に大きな負荷を与えて寿命を短縮させることがあるという問題点がある。
【０００６】
また、前述のように斜板11が低速回転位置に急激に傾転して高圧側主回路14、15の圧力が大幅に低下すると、第１パイロット通路19内の定圧パイロット流体による流体力が第２パイロット通路21内の高圧流体による流体力を上回るようになって、切換弁18が再び高速位置Ｋに切換わるが、このように切換弁18が高速位置Ｋに切換わると、再び高圧側主回路14、15の圧力が上昇するため、切換弁18は再び低速位置Ｌに切換わり、これにより、切換弁18が短時間のうちに繰り返し高速位置Ｋと低速位置Ｌとに切換わる、即ち、流体モータ12の圧力変動によるハンチングが発生することがあるという問題点もある。
【０００７】
この発明は、切換弁の低速位置への切換時におけるハンチングを防止しながら、操作フィーリングの向上および長寿命化を図ることができる流体モータの駆動回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、高速、低速回転位置の間を傾転可能な斜板を有する流体モータと、高圧流体が導かれたとき、斜板を押圧して高速回転位置まで傾転させ、一方、タンク圧となると、斜板が低速回転位置まで傾転するのを許容する傾転ピストンと、流体モータの主回路から高圧流体を選択して取り出す選択弁と前記傾転ピストンとを接続する接続通路の途中に介装され、選択弁により取り出された高圧流体を傾転ピストンに導く高速位置と、傾転ピストンに作用していた流体をドレン通路に排出する低速位置との間で切換わる切換弁と、切換弁を高速位置に切換える方向の定圧パイロット流体を該切換弁に導く第１パイロット通路と、切換弁を低速位置に切換える方向の、前記主回路から選択して取り出された高圧流体を該切換弁に導く第２パイロット通路とを備えた流体モータの駆動回路において、
【０００９】
前記切換弁と傾転ピストンとの間の接続通路から、切換弁を低速位置に切換える方向の追加パイロット流体を該切換弁に導く追加パイロット通路を設けるとともに、該切換弁が高速位置から低速位置に切換わる途中において、切換弁より傾転ピストン側の接続通路とドレン通路とを連通する第１細通路、および、切換弁より傾転ピストン側の接続通路と切換弁より選択弁側の接続通路とを連通する第２細通路を設けることにより達成することができる。
【００１０】
両主回路が低圧で流体モータの回転を停止しているとき、切換弁には第１パイロット通路を通じて定圧のパイロット流体が導かれているだけであるため、該切換弁は高速位置に切換わっている。
【００１１】
次に、いずれか一方の主回路に高圧流体が供給されると、流体モータが回転するが、このとき、選択弁によって取り出された高圧側主回路内の高圧流体は接続通路を通じて傾転ピストンに導かれ、斜板を高速回転位置に傾転させる。また、この接続通路を流れる高圧流体は追加パイロット通路を通じて追加パイロット流体として切換弁に導かれる。
【００１２】
これにより、切換弁には、高速位置に向かわせる切換え力として、第１パイロット通路内の定圧パイロット流体による流体力が作用し、一方、低速位置に向かわせる切換え力として、高圧側主回路から取り出され第２パイロット通路を通じて導かれた高圧流体による流体力と、選択弁によって取り出された追加パイロット通路内の追加パイロット流体（第２パイロット通路内の圧力と同圧）による流体力との合力が作用する。
【００１３】
ここで、通常の負荷が流体モータに作用しているときには、前述の高速位置に向かわせる切換え力は前記低速位置に向かわせる切換え力を上回っているので、切換弁は高速位置を保持する。
【００１４】
次に、流体モータに作用する負荷が増大すると、高圧側主回路内の圧力が上昇し、第２パイロット通路内の高圧流体による流体力と、追加パイロット通路内の追加パイロット流体による流体力との合力が、第１パイロット通路内の定圧パイロット流体による流体力を上回るようになって、切換弁は高速位置から低速位置に切換わり始める。
【００１５】
この低速位置への切換わりの途中において、切換弁より傾転ピストン側の接続通路が第１細通路を通じてドレン通路に連通するため、該部位における接続通路内の流体がドレン通路に少量排出されて圧力が低下する。この結果、傾転ピストンから斜板に付与される押圧力が小さくなって斜板が高速回転位置から低速回転位置に向かって傾転を開始する。
【００１６】
ここで、前述のように切換弁より傾転ピストン側の接続通路内の圧力、即ち、追加パイロット流体の圧力が低下すると、該追加パイロット流体により切換弁に付与されていた流体力も小さくなるため、切換弁を低速位置に向かわせる切換え力（合力）が小さくなる。そして、前記合力が定圧パイロット流体による流体力を下回るようになると、切換弁は高速位置に向かって押し戻され、逆に、前記合力が定圧パイロット流体による流体力を上回るようになると、切換弁は低速位置Ｌに向かって押し戻される。
【００１７】
このようにして切換弁は、低速位置Ｌに向かわせる合力と、高速位置Ｋに向かわせる定圧パイロット流体による流体力とがバランスした位置まで移動するが、前記合力のうち、追加パイロット流体による流体力は、第１細通路を通じて切換弁より傾転ピストン側の接続通路からドレン通路に流出する流体量と、第２細通路を通じて切換弁より選択弁側の接続通路から切換弁より傾転ピストン側の接続通路に流入する流体量とにより決定される。このように追加パイロット流体から切換弁に付与される流体力は、切換弁のプレッシャーレギュレータとして機能するのである。このとき、斜板も切換弁より傾転ピストン側の接続通路内の圧力に応じた、高速回転位置と低速回転位置との間の途中位置まで傾転する。
【００１８】
そして、流体モータに作用する負荷の増大に応じて高圧側主回路内の圧力が徐々に上昇すると、定圧パイロット流体による一定値の流体力に釣り合う合力のうち、第２パイロット通路内の高圧流体による流体力が徐々に大きくなるため、残りの流体力、即ち、追加パイロット流体から切換弁に付与される流体力が徐々に小さく、即ち、切換弁より傾転ピストン側の接続通路内の圧力が徐々に低下し、これにより、斜板は低速回転位置に向かって徐々に傾転する。このようにして切換弁より傾転ピストン側の接続通路内の圧力がドレン通路内の圧力（タンク圧）まで低下すると、切換弁が低速位置に切換わるとともに、斜板は低速回転位置まで傾転する。
【００１９】
このように切換弁の低速位置Ｌへの切換えにより、斜板が高速回転位置から低速回転位置まで傾転する間、流体モータの高圧側主回路の圧力は一度も急激に低下することなく、一定圧制御をしながら負荷に応じて徐々に上昇するだけであるため、駆動回路にショックが発生するようなことはなく、操作フィーリングが向上するとともに、長寿命となり、さらに、ハンチングの発生も阻止される。
【００２０】
また、請求項２に記載のように構成すれば、前述の動作を高精度で制御することができる。
さらに、請求項３、４に記載のように構成すれば、第１、第２細通路を切換弁のスプールまたはスプール室に安価で簡単に設けることができる。
また、請求項５に記載のように構成すれば、切換弁に導く高圧流体（パイロット流体）を主回路から取り出すための、例えばカウンターバランス弁が不要となり、構造が簡単となるとともに、製作費が安価となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、25は、例えばパワーショベル等の土木建設機械に走行用駆動力を付与する流体モータであり、この流体モータ25は２速モータで、高速回転位置と低速回転位置との２つの傾転位置の間で傾転することができる斜板26を有し、この斜板26が高速回転位置となると、流体モータ25の吸込み容量が小に切換わって高速回転するようになり、一方、低速回転位置となると、流体モータ25の吸込み容量が大に切換わって低速回転するようになる。前記流体モータ25には減速機 100が連結され、この減速機 100は流体モータ25の出力回転を減速して出力する。
【００２２】
前記流体モータ25と図示していない手動切換弁とは一対の主回路28、29によって接続され、これら主回路28、29の途中には、高圧側である主回路28、29から高圧流体を選択して取り出すことができるカウンターバランス弁30が介装されている。このカウンターバランス弁30はスプリング31、32により中立位置に復帰するよう付勢された弁本体33を有するとともに、この弁本体33をバイパスする通路34、35にそれぞれ設けられたチェック弁36、37を有している。
【００２３】
前記通路34と弁本体33とは途中に絞り39が設けられたパイロット通路40により、また、通路35と弁本体33とは途中に絞り41が設けられたパイロット通路42によりそれぞれ接続され、これらのパイロット通路40、42は通路34（主回路28）内または通路35（主回路29）内の流体をカウンターバランス弁30の弁本体33に導いてスプリング32、31に対抗する押圧力を弁本体33に付与する。
【００２４】
45は流体モータ25の回転停止時にブレーキ力を付与するネガティブブレーキであり、このネガティブブレーキ45とカウンターバランス弁30の高圧取出し口とは途中に絞り46が設けられた流体路47によって接続されている。そして、カウンターバランス弁30により高圧側の主回路28、29から選択されて取り出された高圧流体が流体路47を通じてネガティブブレーキ45に供給されると、該ネガティブブレーキ45は流体モータ25に対するブレーキ力を解除する。一方、カウンターバランス弁30によって高圧流体が取り出されていないときには、スプリング48の付勢力によりネガティブブレーキ45から流体がドレン通路49に排出されるとともに、流体モータ25にブレーキ力が付与される。
【００２５】
51は前記斜板26に傾転力を付与することができる傾転シリンダであり、この傾転シリンダ51のシリンダケース52には傾転ピストン53が摺動可能に収納されている。この傾転ピストン53は先端が前記斜板26に当接されたピストンロッド54を有しており、この結果、前記傾転シリンダ51の傾転ピストン53に高圧流体が導かれると、傾転ピストン53、ピストンロッド54が突出して斜板26を押圧し、該斜板26を低速回転位置から高速回転位置まで傾転させる。一方、シリンダケース52内がタンク圧となって傾転ピストン53に高圧流体が導かれなくなると、斜板26は高圧側主回路28、29から流体モータ25に流入する高圧流体によって高速回転位置から低速回転位置まで傾転させられるが、このとき、傾転シリンダ51の傾転ピストン53、ピストンロッド54は前記傾転を許容しながら引っ込む。
【００２６】
56は主回路28と主回路29とを連結する連結通路57の途中に介装された選択弁であり、この選択弁56は高圧側の主回路28あるいは主回路29から高圧流体を選択して取り出す。58は選択弁56と前記傾転シリンダ51の傾転ピストン53とを連結するとともに、途中に絞り59が介装された接続通路であり、この接続通路58は選択弁56によって取り出された高圧流体を傾転ピストン53に導く。
【００２７】
図１、２、３、４において、前記接続通路58の途中、詳しくは絞り59と選択弁56との間には切換弁61が介装され、この切換弁61は流体モータ25に固定され、前記カウンターバランス弁30と共用のケーシング62を有する。63はこのケーシング62に形成された貫通するスプール室であり、このスプール室63の一端はケーシング62の一部を構成するプラグ64により閉止され、一方、その他端は前記ドレン通路49に接続されている。
【００２８】
そして、このスプール室63の内部には略円柱状のスプール65が軸方向に移動可能に収納されているが、このスプール65は軸方向一側部に設けられた大径部65ａと、軸方向他端部に設けられた小径部65ｂと、これら大径部65ａと小径部65ｂとの間に設けられた中径部65ｃとを有し、前記大径部65ａと中径部65ｃとの間には受圧面65ｄを有する環状溝65ｅが設けられている。ここで、これら大径部65ａ、中径部65ｃ、小径部65ｂは順次直径が小さくなっている。
【００２９】
67は前記ケーシング62内に形成された第１通路であり、この第１通路67の一端は前記選択弁56に接続され、その他端はスプール室63に開口している。また、68も前記ケーシング62内に形成された第２通路であり、この第２通路68の一端は前記スプール室63に開口するとともに、その他端部に前記絞り59が設けられている。
【００３０】
70はスプール65の一端に設けられたフランジ71とスプール室63に形成された段差72との間に介装されたスプリングであり、このスプリング70は切換弁61のスプール65を軸方向一側に向かって、即ち低速位置Ｌに向かって比較的弱い力で付勢する。73はケーシング62内に形成された第２パイロット通路であり、この第２パイロット通路73の一端はケーシング62に内蔵された前記カウンターバランス弁30の高圧取り出し口に接続され、その他端は前記受圧面65ｄに対向するスプール室63に開口している。この結果、カウンターバランス弁30により高圧側の主回路28、29から選択されて取り出された高圧流体（パイロット流体）が第２パイロット通路73を通じてスプール65の受圧面65ｄに導かれると、切換弁61のスプール65には軸方向一側に向かう流体力、即ち低速位置Ｌに切換える方向の流体力が付与される。
【００３１】
74は小径部65ｂと中径部65ｃとの間のスプール65の外周面に形成された追加パイロット通路としての環状溝であり、この環状溝74を通じて切換弁61と傾転ピストン53との間の接続通路58（第２通路68）内の流体（追加パイロット流体）が該環状溝74の一側側面、即ち受圧面74ａに導かれる。ここで、前記受圧面74ａの受圧面積は前記受圧面65ｄの受圧面積の50％としているが、40〜60％の範囲内とすることが好ましい。その理由は、40％未満であると、受圧面74ａに対するフィードバック作用力が小さくなって、流体モータ25が高速回転から低速回転に変化する際の流体圧力幅が小さくなるため、負荷圧変動に対し敏感に反応し過ぎるようになるからであり、一方、60％を超えると、低い圧力で流体モータ25が高速回転から低速回転に変化することになるため、高速回転における保持能力が低下するからである。
【００３２】
そして、このように環状溝74を通じて追加パイロット流体が切換弁61の受圧面74ａに導かれると、該切換弁61のスプール65には軸方向一側に向かう流体力、即ち、低速位置Ｌに切換える方向の流体力が付与される。このように切換弁61のスプール65には、低速位置Ｌに切換える方向の力、即ち、スプリング70の付勢力、第２パイロット通路73内の高圧流体による流体力および環状溝74（追加パイロット通路）内の追加パイロット流体による流体力の合力が付与される。
【００３３】
ここで、前記スプール65が図１、２に示すような低速位置Ｌに位置しているときには、スプール65内に形成された通路75の一端は第１通路67に連通しているものの、その他端はスプール室63の内周により閉止され、第２通路68から完全に遮断されている。前述した第１通路67、第２通路68、通路75は全体として、前記接続通路58を構成し、この接続通路58は切換弁61が低速位置Ｌに切換わったとき、該切換弁61により途中で遮断される。また、前述のようにスプール65が低速位置Ｌに切換わったとき、接続通路58の第２通路68は最大の流路面積でドレン通路49に連通し、傾転ピストン53に作用していた流体をドレンとして排出する。
【００３４】
79はケーシング62内に形成され、一端が図示していない定圧パイロット源に接続されるとともに、他端がスプール室63の一端部に開口する第１パイロット通路であり、この第１パイロット通路79は一定圧の定圧パイロット流体を切換弁61のスプール65の一端面に導き、該スプール65に軸方向他側に向かう流体力、即ち高速位置Ｋに切換える方向の流体力を付与する。
【００３５】
81はスプール65の小径部65ｂの外周に形成され、軸方向に延びる第１細通路としての第１ノッチであり、この第１ノッチ81は切換弁61のスプール65が高速位置Ｋ（軸方向他側限）から低速位置Ｌ（軸方向一側限）に切換わる（移動する）途中において、切換弁61より傾転ピストン53側の接続通路58（第２通路68）とドレン通路49とを狭い流路面積で連通する。ここで、前記第１ノッチ81はその断面積が軸方向他側に向かうに従い広くなっており、この結果、切換弁61のスプール65が低速位置Ｌに近付くに従い第１ノッチ81の流路面積は大となる。
【００３６】
82はスプール65の中径部65ｃの外周に形成され、軸方向に延びる第２細通路としての第２ノッチであり、この第２ノッチ82は切換弁61のスプール65が高速位置Ｋ（軸方向他側限）から低速位置Ｌ（軸方向一側限）に切換わる（移動する）途中において、切換弁61より傾転ピストン53側の接続通路58（第２通路68）と切換弁61より選択弁56側の接続通路58、即ち第１通路67とを狭い流路面積で連通する。ここで、前記第２ノッチ82はその断面積が軸方向一側に向かうに従い広くなっており、この結果、切換弁61のスプール65が低速位置Ｌに近付くに従い第２ノッチ82の流路面積は小となる。
【００３７】
そして、前述のように第１、第２細通路を、切換弁61のスプール65の外周にそれぞれ形成された軸方向に延びる第１、第２ノッチ81、82から構成すれば、これら第１、第２細通路を安価で簡単に設けることができる。
【００３８】
次に、この発明の第１実施形態の作用について説明する。
今、手動切換弁が中立位置に切換えられており、両主回路28、29はタンク圧となっているとする。このとき、流体モータ25の回転は停止するとともに、カウンターバランス弁30は中立位置に復帰しており、ネガティブブレーキ45は流体モータ25に対してブレーキ力を付与している。また、このとき、切換弁61には第１パイロット通路79を通じて定圧パイロット流体が導かれているだけであるため、該切換弁61のスプール65はスプリング70を圧縮しながら軸方向他側端まで移動して、図４に示すように高速位置Ｋに切換わっている。
【００３９】
次に、手動切換弁が切換えられ、いずれか一方、例えば主回路28に高圧流体が供給されると、パイロット通路40を通じて高圧流体がカウンターバランス弁30の弁本体33に導かれるため、該弁本体33はスプリング32を圧縮しながら移動して第１位置Ｄに切換わる。このとき、カウンターバランス弁30は高圧側の主回路28から高圧流体を選択して取り出し、流体路47を通じてネガティブブレーキ45に供給するため、該ネガティブブレーキ45は流体モータ25に対するブレーキ力を解除し、流体モータ25が回転を開始する。また、このとき、カウンターバランス弁30は主回路28から高圧流体を選択して取り出し第２パイロット通路73を通じて切換弁61に導く。
【００４０】
また、前述のように主回路28に高圧流体が供給されると、選択弁56によって該主回路28内の高圧流体が選択して取り出された後、第１通路67に供給される。このとき、切換弁61は前述のように高速位置Ｋに切換わっているため、該高圧流体は第２通路68に流入する。このようにして高圧流体が接続通路58を通じて傾転シリンダ51の傾転ピストン53に導かれると、傾転ピストン53、ピストンロッド54が突出して斜板26を押圧し、該斜板26を高速回転位置に傾転させる。このとき、接続通路58を流れる高圧流体（追加パイロット流体）は環状溝74（追加パイロット通路）を通じて切換弁61の受圧面74ａに導かれ、該スプール65に低速位置Ｌに向かう流体力を付与する。
【００４１】
これにより、切換弁61のスプール65には、高速位置Ｋに向かわせる切換え力として、第１パイロット通路79内の定圧パイロット流体による流体力が作用し、一方、低速位置Ｌに向かわせる切換え力として、第２パイロット通路73を通じて導かれた高圧流体による流体力と、スプリング70の付勢力（前述のように比較的弱い力である）と、環状溝（追加パイロット通路）74内の高圧流体（追加パイロット流体で、第２パイロット通路73内の圧力と同圧）による流体力との合力が作用する。
【００４２】
ここで、通常の負荷が流体モータ25に作用しているとき（例えば、土木建設機械が平地を走行しているとき）には、前述の高速位置Ｋに向かわせる切換え力は前記低速位置Ｌに向かわせ切換え力を上回っているので、切換弁61は高速位置Ｋを保持する。
【００４３】
次に、前述の土木建設機械に対し登坂操作、ステアリング操作が行われると、流体モータ25に作用する負荷が増大し、これにより、高圧側主回路28内の圧力が上昇するが、この上昇に追従して傾転ピストン53に作用する圧力（接続通路58内の圧力）も、図５に実線で示すように上昇する。そして、主回路28内の圧力が低速切換圧力P1まで上昇して点Ａに到達すると、第２パイロット通路73内の高圧流体による流体力と、スプリング70の付勢力と、環状溝74内の追加パイロット流体による流体力との合力が、第１パイロット通路79内の定圧パイロット流体による流体力を上回るようになり、スプール65が軸方向一側に向かって移動を開始し、切換弁61が高速位置Ｋから低速位置Ｌに切換わり始める。
【００４４】
この低速位置Ｌへの切換わりの途中（スプール65の移動の途中）において、図３に示すように、切換弁61より傾転ピストン53側の接続通路58（第２通路68）が第１ノッチ（第１細通路）81の狭い流路面積を通じてドレン通路49に連通するため、第２通路68内の流体がドレン通路49に少量排出され、該第２通路68内の圧力が低下する。このとき、高圧側主回路28内の圧力は流体モータ25に作用する負荷の増大に伴い、切換弁61の低速、高速切換え釣合い式Ｓに沿って徐々に上昇する。
【００４５】
そして、傾転ピストン53に作用している第２通路68内の圧力が傾転開始圧力P2まで低下して点Ｂに到達すると、傾転ピストン53から斜板26に付与されている押圧力が、流体モータ25内の高圧流体から斜板26に付与されている傾転力より小さくなり、斜板26が高速回転位置から低速回転位置に向かって傾転を開始する。
【００４６】
ここで、前述のように第２通路68内の圧力（追加パイロット流体の圧力）が低下すると、該追加パイロット流体からスプール65に付与されていた流体力も小さくなるため、切換弁61を低速位置Ｌに向かわせる切換え力（合力）が小さくなる。そして、前記合力が定圧パイロット流体による流体力を下回るようになると、切換弁61は高速位置Ｋに向かって押し戻され、逆に、前記合力が定圧パイロット流体による流体力を上回るようになると、切換弁61は低速位置Ｌに向かって押し戻される。
【００４７】
このようにして切換弁61のスプール65は、低速位置Ｌに向かわせる合力と、高速位置Ｋに向かわせる定圧パイロット流体による流体力とがバランスした位置まで移動するが、前記合力のうち、環状溝74内の追加パイロット流体による流体力は、第１ノッチ81を通じて第２通路68からドレン通路49に流出する流体量と、第２ノッチ82を通じて第１通路67から第２通路68に流入する流体量とにより、即ちスプール65の位置により決定される。このように追加パイロット流体からスプール65に付与される流体力は、切換弁61のプレッシャーレギュレータとして機能するのである。このとき、斜板26も環状溝74（第２通路68）内の圧力に応じた、高速回転位置と低速回転位置との間の途中位置まで傾転する。
【００４８】
そして、流体モータ25に作用する負荷の増大に応じて高圧側主回路28内の圧力が徐々に上昇すると、定圧パイロット流体による一定値の流体力に釣り合う合力のうち、第２パイロット通路73内の高圧流体による流体力が徐々に大きくなるため、残りの流体力、即ち、追加パイロット流体から切換弁61に付与される流体力が徐々に小さく、即ち、第２通路68内の圧力が図５における点Ｂから点Ｃに向かって釣合い式Ｓに沿って徐々に低下し、これにより、斜板26は低速回転位置に向かって徐々に傾転する。このようにして切換弁61より傾転ピストン53側の接続通路58内の圧力がドレン通路49内の圧力（タンク圧）まで低下すると、切換弁61が低速位置Ｌに切換わるとともに、斜板26は低速回転位置まで傾転する。
【００４９】
このように斜板26が高速回転位置から低速回転位置まで傾転する間、流体モータ26の高圧側主回路28の圧力は一度も急激に低下することなく、一定圧制御により負荷に応じて徐々に上昇するだけであるため、駆動回路にショックが発生するようなことはなく、操作フィーリングが向上するとともに、長寿命となり、さらに、ハンチングの発生も阻止される。このとき、前述のように第１ノッチ81の流路断面積を切換弁61のスプール65が低速位置Ｌに近付くに従い大となるよう、一方、前記第２ノッチ82の流路面積を切換弁61のスプール65が低速位置Ｌに近付くに従い小となるよう構成すれば、前述の動作を高精度で制御することができる。
【００５０】
図６はこの発明の第２実施形態を示す図であるが、前記第１実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。この実施形態においては、切換弁61より選択弁56側の接続通路58（第１通路67）の他端を、スプール65の中径部65ｃの軸方向中央部に対向するスプール室63に開口させるとともに、該中径部65ｃの軸方向中央部外周に、軸方向に延び一定幅である第２細通路としての第２細溝65ｇを前記第２ノッチ82の代わりに１本だけ形成している。これにより、切換弁61のスプール65が高速位置Ｋ（軸方向他側限）から低速位置Ｌ（軸方向一側限）に切換わる（移動する）途中において、第２通路68と第１通路67とは第２細溝65ｇの狭い流路面積で連通される。
【００５１】
また、スプール65の小径部65ｂの軸方向他端部外周には、軸方向に延び一定幅である第１細通路としての第１細溝65ｈを第１ノッチ81の代わりに１本だけ形成している。これにより、切換弁61のスプール65が高速位置Ｋ（軸方向他側限）から低速位置Ｌ（軸方向一側限）に切換わる（移動する）途中において、第２通路68とドレン通路49とは第１細溝65ｈの狭い流路面積で連通される。そして、この第２実施形態のように構成すれば、スプール65内に複雑な構造の通路75を形成する必要が無くなり、製作費を安価とすることができる。なお、他の構成、作用は前記第１実施形態と同様である。
【００５２】
図７、８はこの発明の第３実施形態を示す図であるが、前記第１実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。この実施形態においては、第１実施形態におけるカウンターバランス弁30およびケーシング62内に形成された第２パイロット通路73を省略する一方、第１通路67、即ち、切換弁61より選択弁56側の接続通路58の途中から分岐した第２パイロット通路67ａを設け、選択弁56によって主回路28、29から選択して取り出された高圧流体を切換弁61のスプール65にパイロット圧として導くようにしている。
【００５３】
具体的には、スプール室63に開口する第１通路67の他端に設けられた円周溝の幅を広くして、大径部65ａと中径部65ｃとの間に形成された環状溝65ｅに第１通路67を常時連通させ、この円周溝と大径部65ａとの間に形成された間隙を前述の第２パイロット通路67ａとしている。この結果、選択弁56により高圧側の主回路28、29から選択されて取り出された高圧流体は第１通路67、第２パイロット通路67ａを通じてスプール65の受圧面65ｄに導かれる。
【００５４】
また、スプール65の小径部65ｂの軸方向他端部外周には、前述した第２実施形態と同様に、軸方向に延びる第１細通路としての第１細溝65ｈを第１ノッチ81の代わりに１本だけ形成している。さらに、前述のようにカウンターバランス弁30を省略したので、ネガティブブレーキ45にブレーキ力解除用の高圧流体を供給する流体路47は本回路外に接続されている。そして、この実施形態のようにすれば、切換弁61に導く高圧流体（パイロット流体）を主回路28、29から取り出すための、例えばカウンターバランス弁30が不要となり、構造が簡単となるとともに、製作費が安価となる。なお、他の構成、作用は前記第１実施形態と同様である。また、この第３実施形態の切換弁の代わりに前述の第２実施形態で説明した切換弁を用いてもよい。
【００５５】
図９はこの発明の第４実施形態を示す図であるが、前記第３実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。この実施形態においては、主回路28、29に手動切換弁、タンクを接続せず、これら主回路28、29に流体ポンプを直結して流体回路を閉回路としている。なお、他の構成、作用は前記第３実施形態と同様である。
【００５６】
なお、前述の実施形態においては、主回路28、29から接続通路58に高圧流体を取り出す選択弁として選択弁56を用いたが、この発明においては、選択弁としてカウンターバランス弁30を用いてもよい。また、前述の実施形態においては、主回路28に高圧流体を供給した場合について説明したが、主回路29に高圧流体を供給する場合も、前述と同様に作動する。さらに、前述の第２実施形態で説明した第１、第２細通路としての第１、第２細溝65ｈ、65ｇはスプール65の外周ではなく、スプール室63の内周に形成してもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、切換弁の低速位置への切換時におけるハンチングを防止しながら、操作フィーリングの向上および長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態を示す回路図である。
【図２】切換弁が低速位置Ｌに切換わったときの切換弁近傍の側面断面図である。
【図３】追加パイロット通路近傍の拡大側面断面図である。
【図４】切換弁が高速位置Ｋに切換わったときの切換弁近傍の側面断面図である。
【図５】傾転ピストン作用圧力と高圧側主回路圧力との関係を示すグラフである。
【図６】この発明の第２実施形態を示す、切換弁が低速位置Ｌに切換わったときの切換弁近傍の側面断面図である。
【図７】この発明の第３実施形態を示す回路図である。
【図８】切換弁が低速位置Ｌに切換わったときの切換弁近傍の側面断面図である。
【図９】この発明の第４実施形態を示す回路図である。
【図１０】従来の流体モータの駆動回路の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
25…流体モータ 26…斜板
28…主回路 29…主回路
49…ドレン通路 53…傾転ピストン
56…選択弁 58…接続通路
61…切換弁 65…スプール
73…第２パイロット通路 74…追加パイロット通路
79…第１パイロット通路 81…第１細通路
82…第２細通路 Ｋ…高速位置
Ｌ…低速位置

Claims (5)

1. 高速、低速回転位置の間を傾転可能な斜板を有する流体モータと、高圧流体が導かれたとき、斜板を押圧して高速回転位置まで傾転させ、一方、タンク圧となると、斜板が低速回転位置まで傾転するのを許容する傾転ピストンと、流体モータの主回路から高圧流体を選択して取り出す選択弁と前記傾転ピストンとを接続する接続通路の途中に介装され、選択弁により取り出された高圧流体を傾転ピストンに導く高速位置と、傾転ピストンに作用していた流体をドレン通路に排出する低速位置との間で切換わる切換弁と、切換弁を高速位置に切換える方向の定圧パイロット流体を該切換弁に導く第１パイロット通路と、切換弁を低速位置に切換える方向の、前記主回路から選択して取り出された高圧流体を該切換弁に導く第２パイロット通路とを備えた流体モータの駆動回路において、
   前記切換弁と傾転ピストンとの間の接続通路から、切換弁を低速位置に切換える方向の追加パイロット流体を該切換弁に導く追加パイロット通路を設けるとともに、該切換弁が高速位置から低速位置に切換わる途中において、切換弁より傾転ピストン側の接続通路とドレン通路とを連通する第１細通路、および、切換弁より傾転ピストン側の接続通路と切換弁より選択弁側の接続通路とを連通する第２細通路を設けたことを特徴とする流体モータの駆動回路。
2. 前記第１細通路は切換弁が低速位置に近付くに従い流路面積が大となり、一方、前記第２細通路は切換弁が低速位置に近付くに従い流路面積が小となるよう構成されている請求項１記載の流体モータの駆動回路。
3. 前記第１、第２細通路は切換弁のスプールの外周に形成された軸方向に延びるノッチである請求項１または２記載の流体モータの駆動回路。
4. 前記第１、第２細通路は切換弁のスプールの外周または該スプールを収納するスプール室の内周に形成された軸方向に延びる細溝である請求項１記載の流体モータの駆動回路。
5. 前記第２パイロット通路を切換弁より選択弁側の接続通路から分岐し、選択弁によって取り出された高圧流体を切換弁に導くようにした請求項１〜４のいずれかに記載の流体モータの駆動回路。

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