JP4263589B2 - 油圧駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、本発明は建設機械・農業機械等の油圧走行モータに使用される、ポンプ、ポンプの圧油の方向切換弁、方向切換弁の２個のポートに連通されたカウンターバランス弁、カウンターバランス弁の下流に油圧走行モータである油圧モータとを有する油圧駆動装置に使用される油圧駆動装置に関する。

従来の建設機械・農業機械等の油圧走行モータに使用される、従来のポンプ、ポンプの圧油の方向切換弁、方向切換弁の２個のポートに連通されたカウンターバランス弁を有する油圧駆動装置においては、カウンターバランス弁の主スプールは方向切換弁の２個のポートにそれぞれ連通された２個の絞りを介したパイロット油路の自己圧により、方向切換弁が中立にされたとき、カウンターバランス弁の主スプールは中立位置に戻るようにされているが、負荷（油圧モータとそれが駆動する駆動部分）の慣性力により、カウンターバランス弁と油圧モータとの間にキャビテーションが発生し、騒音・振動等が発生し、公害・装置の寿命低下を招いた。かかるキャビテーション、騒音・振動等の発生を防止するため、特許文献１では、油圧モータとカウンターバランス弁との間に、油圧モータの排出側と吸入側とを連通するようにバイパス弁を設け、油圧モータの停止操作が行われてカウンターバランス弁が閉状態になった後でもバイパス弁が開状態となるようにすることで、油圧モータの排出側から吸入側へ油を流入させ、キャビテーション等の発生を防止するものである。
特開平11-22702号公報

しかしながら特許文献１では、建設機械・農業機械等の降坂運転時、機体の自重で油圧走行モータに回転させようとする外力が働き、油圧走行モータがポンプ作用し、排出側の圧力がカウンターバランス弁の絞りの影響で吸入側の圧力より高圧になる場合がある。その場合、特許文献１では、本願添付図２でみて、油圧モータ２０出口のＢ’ラインは給油路１３と直通し、油圧モータ２０入口のＡ’ラインは給油路１２と直通しているので、油圧モータ２０出口のＢ’ラインの圧油が高圧になり、逆に油圧モータ２０入口のＡ’ラインの圧油が負圧となったとき、油圧モータ２０出口のＢ’ラインは給油路１３を通り、２個のチェック弁３１、３２の間の隙間３５及び給油路１２を通り油圧モータ２０入口のＡ’ラインに連通するので、油圧走行モータの排出側から吸入側へ油がバイパス弁を通って流入し、油圧走行モータを回転させ、バイパス弁の閉止が遅れ、油圧走行モータの停止が遅れるおそれがあった。

本発明の課題は、建設機械・農業機械等の降坂運転時、機体の自重で油圧走行モータに回転させようとする外力が働き、油圧走行モータがポンプ作用し、排出側の圧力がカウンターバランス弁の絞りの影響で吸入側の圧力より高圧になる場合、カウンターバランス弁が開状態から閉状態に切り換わった後も、負荷（油圧モータとそれが駆動する駆動部分）の慣性力により、カウンターバランス弁と油圧モータとの間のキャビテーション、騒音・振動等の発生を防止する、油圧駆動装置を提供することにある。
本発明の別の課題は、建設機械・農業機械等の降坂運転時、機体の自重で油圧走行モータに回転させようとする外力が働くときも、排出側の圧力がカウンターバランス弁の絞りの影響で吸入側の圧力より高圧になっても、油圧走行モータの停止が遅れるおそれがない油圧駆動装置を提供することにある。

このため本発明は、ポンプ、ポンプの圧油の方向切換弁、方向切換弁の２個のポートに連通されたカウンターバランス弁、カウンターバランス弁の下流に配置した油圧モータとを有する油圧駆動装置において、前記カウンターバランス弁のポンプポート及び前記カウンターバランス弁のタンクポートとそれぞれ連通する２個の給油路及び２個のチョーク付きドレン油路を有するバイパス弁を設け、前記バイパス弁は一対のスプリングにより中立位置に付勢された１本のスプールに内蔵された２個の対向するチェック弁を有し、前記カウンターバランス弁の一対の主スプリングにより中立位置に付勢された主スプールは前記方向切換弁の２個のポートにそれぞれ連通された２個の絞りを介したパイロット油路の自己圧により中立位置に戻るようにされており、前記２個のチョーク付きドレン油路は前記２個の絞りを介したパイロット油路と連通されており、前記絞りは前記チョークより大きい開口面積を有し、かつ前記カウンターバランス弁の主スプリングは前記バイパス弁のスプリングより強い付勢力を有し、前記方向切換弁が中立にされたとき、前記バイパス弁のスプールが前記カウンターバランス弁の主スプールより遅く中立位置に戻るようにされ、負荷（油圧モータとそれが駆動する駆動部分）の慣性力により、油圧モータは回転を続けようとし、油圧モータ出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁のタンクポートｂを高圧にし、逆に油圧モータ入口のＡ’ライン及びカウンターバランス弁のポンプポートａを負圧にし、バイパス弁のスプールが中立位置に戻るまでの間に、前記２個のチェック弁のいずれかが開かれ、高圧の前記油圧モータ出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁のタンクポートｂの圧油は、順に前記２個の給油路の一方、前記２個のチェック弁の間の隙間及び前記２個の給油路の他方、をそれぞれ介して、カウンターバランス弁のポンプポートａに流入し、前記方向切換弁の中立位置でドレン（タンク）に排出されることを特徴とする油圧駆動装置を提供することにより上記した本発明の課題を解決した。

以上説明したように、本発明の油圧駆動装置は、建設機械・農業機械等の油圧走行モータに使用される、従来のポンプ、ポンプの圧油の方向切換弁、方向切換弁の２個のポートに連通されたカウンターバランス弁を有する油圧駆動装置において、カウンターバランス弁のポンプポート及び前記カウンターバランス弁のタンクポートとそれぞれ連通する２個の給油路及び２個のチョーク付きドレン油路を有するバイパス弁を設け、前記バイパス弁は一対のスプリングにより中立位置に付勢された１本のスプールに内蔵された２個の対向するチェック弁を有し、前記カウンターバランス弁の一対の主スプリングにより中立位置に付勢された主スプールは前記方向切換弁の２個のポートにそれぞれ連通された２個の絞りを介したパイロット油路の自己圧により中立位置に戻るようにされており、前記２個のチョーク付きドレン油路は前記２個の絞りを介したパイロット油路と連通されており、前記絞りは前記チョークより大きい開口面積を有し、かつ前記カウンターバランス弁の主スプリングは前記バイパス弁のスプリングより強い付勢力を有し、前記方向切換弁が中立にされたとき、前記バイパス弁のスプールが前記カウンターバランス弁の主スプールより遅く中立位置に戻るようにされ、負荷（油圧モータとそれが駆動する駆動部分）の慣性力により、油圧モータは回転を続けようとし、油圧モータ出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁のタンクポートｂを高圧にし、逆に油圧モータ入口のＡ’ライン及びカウンターバランス弁のポンプポートａを負圧にし、バイパス弁のスプールが中立位置に戻るまでの間に、前記２個のチェック弁のいずれかが開かれ、高圧の前記油圧モータ出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁のタンクポートｂの圧油は、順に前記２個の給油路の一方、前記２個のチェック弁の間の隙間及び前記２個の給油路の他方、をそれぞれ介して、カウンターバランス弁のポンプポートａに流入し、前記方向切換弁の中立位置でドレン（タンク）に排出されるようにしたので、方向切換弁が中立にされ、油圧モータへの圧油供給が遮断されたとき、キャビテーションの発生を防止し、騒音・振動等の発生を防止し、公害・装置の寿命低下を招くことのない油圧駆動装置となった。
また、カウンターバランス弁のポンプポート及びカウンターバランス弁のタンクポートとそれぞれ連通する２個の給油路及び２個のチョーク付きドレン油路を有するバイパス弁を設けることにより、建設機械・農業機械等の降坂運転時、機体の自重で油圧走行モータに回転させようとする外力が働き、油圧走行モータの排出側の圧力が吸入側の圧力より高圧になる場合でも、高圧の油圧走行モータの排出側から負圧の油圧走行モータの吸入側へ油がバイパス弁を通って流入して油圧走行モータを回転させることがなく、油圧走行モータの停止が遅れるおそれがない油圧駆動装置を提供するものとなった。
好ましくは、前記絞りはカウンターバランス弁に内蔵され、前記チョークは前記バイパス弁に内蔵されたので、極めてコンパクトな油圧駆動装置を提供するものとなった。

本発明を実施するための最良の形態の油圧駆動装置について、以下添付した図１及び図２に基づきこの発明を詳細に説明する。図１は本発明を実施するための最良の形態の油圧駆動装置の油圧回路図、図２は図１のバイパス弁のスプール２が図でみて右端まで移動した状態を示す説明図、をそれぞれ示す。図１において、原動機２２で駆動されるポンプ２１の圧油は流量制御弁２３を通り方向切換弁２５に連通され、方向切換弁２５の２個のポートＡ、Ｂに連通されたカウンターバランス弁２６と、その下流の油圧モータ２０に接続されている。カウンターバランス弁２６のポンプポートａ及びカウンターバランス弁２６のタンクポートｂとそれぞれ連通する２個の給油路１２、１３及び２個のチョーク８、８付きドレン油路１０、１１を有するバイパス弁１が接続され、バイパス弁１は一対のスプリング６、６により中立位置に付勢された１本のスプール２に内蔵された２個の対向するチェック弁３１、３２を有し、２個のチェック弁３１、３２はそれぞれ給油路１２、１３と隙間３５との間に配置されている。カウンターバランス弁２６の一対の主スプリング１０６により中立位置に付勢された主スプール１０２は方向切換弁２５の２個のポートＡ、Ｂにそれぞれ連通された２個の絞り１０８、１０８を介したパイロット油路１０９、１０９の自己圧により中立位置に戻るようにされており、そして２個のチョーク付きドレン油路１０、１１は２個の絞り１０８、１０８を介したパイロット油路１０９、１０９と連通されており、カウンターバランス弁２６の絞り１０８はチョーク８より大きい開口面積を有し、かつカウンターバランス弁２６の主スプリング１０６はバイパス弁１のスプリング６より強い付勢力を有し、方向切換弁２５が中立にされたとき、バイパス弁１のスプール２がカウンターバランス弁２６の主スプール１０２より遅く中立位置に戻るようにされ、負荷（油圧モータ２０とそれが駆動する駆動部分）の慣性力により、油圧モータ２０は回転を続けようとし、油圧モータ２０出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁２６のタンクポートｂを高圧にし、逆に油圧モータ２０入口のＡ’ライン及びカウンターバランス弁２６のポンプポートａを負圧にし、バイパス弁１のスプール２が中立位置に戻るまでの間に、２個のチェック弁３１、３２のいずれかが開かれ、高圧の油圧モータ出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁２６のタンクポートｂの圧油は、順に２個の給油路の一方１３、２個のチェック弁３１、３２の間の隙間３５及び２個の給油路の他方１２、をそれぞれ介してカウンターバランス弁２６のポンプポートａに流入し、前記方向切換弁の中立位置でドレン（タンク）に排出されるようにされている。

かかる構成により、本発明の油圧駆動装置は、カウンターバランス弁２６のＡポートに圧油が供給されたとき、カウンターバランス弁２６の主スプール１０２と同様に、バイパス弁１のスプール２は図２に示すように右端まで移動する。次に方向切換弁２５が中立にされカウンターバランス弁２６のＡポートの圧油供給が遮断されると、カウンターバランス弁２６の主スプール１０２とバイパス弁１のスプール２はそれぞれカウンターバランス弁２６の主スプリング１０６、バイパス弁１のスプリング６により中立位置に戻る方向に移動しようとする。しかしながら、カウンターバランス弁２６の絞り１０８はバイパス弁１のチョーク８より大きい開口面積を有し、かつカウンターバランス弁２６の主スプリング１０６はバイパス弁１のスプリング６より強い付勢力を有するので、方向切換弁２５が中立にされたとき、バイパス弁１のスプール２がカウンターバランス弁２６の主スプール１０２より遅く中立位置に戻る方向に移動しようとする。カウンターバランス弁２６の主スプール１０２が中立位置に戻ると、油圧モータ２０への圧油供給が遮断されるが、負荷（油圧モータ２０とそれが駆動する駆動部分）の慣性力により、油圧モータ２０は回転を続けようとし、油圧モータ２０出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁２６のタンクポートｂの圧油が高圧になり、逆に油圧モータ２０入口のＡ’ライン及びカウンターバランス弁２６のポンプポートａの圧油が負圧（キャビテーション発生）となる。この時、バイパス弁１が中立位置に戻るまで、バイパス弁１とカウンターバランス弁２６との関係は図２の状態の位置のままであるので、負圧となったＡ’ラインは、バイパス弁１のスプール２が中立位置に戻るまでの間に、２個のチェック弁のうちの一方３１を開く。高圧の油圧モータ出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁２６のタンクポートｂの圧油は、順に２個の給油路の一方１３、２個のチェック弁３１、３２の間の隙間３５及び２個の給油路の他方１２をそれぞれ介して、カウンターバランス弁２６のポンプポートａに流入し、前記方向切換弁の中立位置でドレン（タンク）に排出されるようにされている。これにより、キャビテーション、騒音・振動等の発生を防止し、公害・装置の寿命低下を招くことのない油圧駆動装置となった。また本発明の油圧駆動装置では、絞り１０８はカウンターバランス弁２６に内蔵され、バイパス弁１のチョーク８はバイパス弁１に内蔵されたので、極めてコンパクトな油圧駆動装置を提供するものとなった。
〔本発明の最良の実施形態の効果〕

以上説明したように、本発明の油圧駆動装置は、建設機械・農業機械等の油圧走行モータに使用される、従来のポンプ、ポンプの圧油の方向切換弁、方向切換弁の２個のポートに連通されたカウンターバランス弁を有する油圧駆動装置において、カウンターバランス弁のポンプポート及び前記カウンターバランス弁のタンクポートとそれぞれ連通する２個の給油路及び２個のチョーク付きドレン油路を有するバイパス弁を設け、前記バイパス弁は一対のスプリングにより中立位置に付勢された１本のスプールに内蔵された２個の対向するチェック弁を有し、前記カウンターバランス弁の一対の主スプリングにより中立位置に付勢された主スプールは前記方向切換弁の２個のポートにそれぞれ連通された２個の絞りを介したパイロット油路の自己圧により中立位置に戻るようにされており、前記２個のチョーク付きドレン油路は前記２個の絞りを介したパイロット油路と連通されており、前記絞りは前記チョークより大きい開口面積を有し、かつ前記カウンターバランス弁の主スプリングは前記バイパス弁のスプリングより強い付勢力を有し、前記方向切換弁が中立にされたとき、前記バイパス弁のスプールが前記カウンターバランス弁の主スプールより遅く中立位置に戻るようにされ、負荷（油圧モータとそれが駆動する駆動部分）の慣性力により、油圧モータは回転を続けようとし、油圧モータ出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁のタンクポートｂを高圧にし、逆に油圧モータ入口のＡ’ライン及びカウンターバランス弁のポンプポートａを負圧にし、バイパス弁のスプールが中立位置に戻るまでの間に、前記２個のチェック弁のいずれかが開かれ、高圧の前記油圧モータ出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁のタンクポートｂの圧油は、順に前記２個の給油路の一方、前記２個のチェック弁の間の隙間及び前記２個の給油路の他方、をそれぞれ介して、カウンターバランス弁のポンプポートａに流入し、前記方向切換弁の中立位置でドレン（タンク）に排出されるようにしたので、方向切換弁が中立にされ、油圧モータへの圧油供給が遮断されたとき、キャビテーションの発生を防止し、騒音・振動等の発生を防止し、公害・装置の寿命低下を招くことのない油圧駆動装置となった。
また、カウンターバランス弁のポンプポート及びタンクポートとそれぞれ連通する２個の給油路及び２個のチョーク付きドレン油路を有するバイパス弁を設けることにより、建設機械・農業機械等の降坂運転時、機体の自重で油圧走行モータに回転させようとする外力が働き、油圧走行モータの排出側の圧力が吸入側の圧力より高圧になる場合でも、高圧の油圧走行モータの排出側から負圧の油圧走行モータの吸入側へ油がバイパス弁を通って流入して油圧走行モータを回転させることがなく、油圧走行モータの停止が遅れるおそれがない油圧駆動装置を提供するものとなった。
好ましくは、前記絞りはカウンターバランス弁に内蔵され、前記チョークは前記バイパス弁に内蔵されたので、極めてコンパクトな油圧駆動装置を提供するものとなった。

本発明の最良の実施形態の油圧駆動装置の油圧回路図を示す。 図１のバイパス弁のスプールが図でみて右端まで移動した状態を示す説明図を示す。

符号の説明

１．．バイパス弁、２．．バイパス弁のスプール、６．．バイパス弁のスプリング
８．．バイパス弁のチヨーク、１０、１１．．チョーク８、８付きドレン油路
１２、１４．．Ａポート側の給油路、１３、１５．．Ｂポート側の給油路
２０．．油圧モータ、２５．．方向切換弁、２６．．カウンターバランス弁
１０２．．カウンターバランス弁の主スプール
１０６．．カウンターバランス弁の主スプリング
１０８．．絞り（カウンターバランス弁２６に内蔵）
１０９．．バイパス弁のチヨーク８を介したパイロット油路
ａ．．カウンターバランス弁の排出側
ｂ．．油圧モータ及びカウンターバランス弁の吸入側

Claims (2)

1. ポンプ、ポンプの圧油の方向切換弁、方向切換弁の２個のポートに連通されたカウンターバランス弁、カウンターバランス弁の下流に配置した油圧モータとを有する油圧駆動装置において、前記カウンターバランス弁のポンプポート及び前記カウンターバランス弁のタンクポートとそれぞれ連通する２個の給油路及び２個のチョーク付きドレン油路を有するバイパス弁を設け、前記バイパス弁は一対のスプリングにより中立位置に付勢された１本のスプールに内蔵された２個の対向するチェック弁を有し、前記カウンターバランス弁の一対の主スプリングにより中立位置に付勢された主スプールは前記方向切換弁の２個のポートにそれぞれ連通された２個の絞りを介したパイロット油路の自己圧により中立位置に戻るようにされており、前記２個のチョーク付きドレン油路は前記２個の絞りを介したパイロット油路と連通されており、前記絞りは前記チョークより大きい開口面積を有し、かつ前記カウンターバランス弁の主スプリングは前記バイパス弁のスプリングより強い付勢力を有し、前記方向切換弁が中立にされたとき、前記バイパス弁のスプールが前記カウンターバランス弁の主スプールより遅く中立位置に戻るようにされ、負荷（油圧モータとそれが駆動する駆動部分）の慣性力により、油圧モータは回転を続けようとし、油圧モータ出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁のタンクポートｂを高圧にし、逆に油圧モータ入口のＡ’ライン及びカウンターバランス弁のポンプポートａを負圧にし、バイパス弁のスプールが中立位置に戻るまでの間に、前記２個のチェック弁のいずれかが開かれ、高圧の前記油圧モータ出口のＢ’ライン及びカウンターバランス弁のタンクポートｂの圧油は、順に前記２個の給油路の一方、前記２個のチェック弁の間の隙間及び前記２個の給油路の他方、をそれぞれ介して、カウンターバランス弁のポンプポートａに流入し、前記方向切換弁の中立位置でドレン（タンク）に排出されることを特徴とする油圧駆動装置。
2. 前記絞りは前記カウンターバランス弁に内蔵され、前記チョークは前記バイパス弁に内蔵されたことを特徴とする請求項１記載の油圧駆動装置

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