JP4875548B2 - 油圧モータのブレーキ回路装置、及びそれに用いられるリリーフ弁 - Google Patents

Description

本発明は、油圧モータのブレーキ回路装置、及びそれに用いられるリリーフ弁に関するものである。

油圧モータのブレーキ回路装置として、一対のリリーフ弁を油圧モータに接続された一対の通路間に接続すると共に、一対のチャージ用逆止弁を一対のリリーフ弁と並列に接続したブレーキ回路装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種のブレーキ回路装置において、油圧モータの制動時には油圧モータは慣性力によって回転を継続する。これにより、吸込通路側には、吸込通路側に接続された逆止弁を介して作動油が補充される一方、吐出通路側の圧力は上昇する。

吐出通路側の圧力が、吐出通路側に接続されたリリーフ弁の作動圧力に達した場合には、そのリリーフ弁は開弁動作し圧力上昇を抑える。また、リリーフ弁によって油圧モータに背圧がかかることによって油圧モータは制動する。このように、リリーフ弁は油圧モータのブレーキ力を決定する。

この種のブレーキ回路装置を改良したものとして、本出願人は、油圧モータの制動開始時に発生する衝撃をフリーピストンの動作によって緩和させるショックレス機能を有するリリーフ弁を用いたブレーキ回路装置を特許文献２に開示している。

ショックレス機能を有するリリーフ弁について、図５及び図６を参照して説明する。図５はリリーフ弁の断面図であり、図６はブレーキ回路装置の油圧回路図である。

リリーフ弁５０及びリリーフ弁５０ｂは、油圧モータ６３に接続されたメイン通路５１とメイン通路５２との間に介装され、リリーフ弁５０はメイン通路５１が高圧時に作動し、リリーフ弁５０ｂはメイン通路５２が高圧時に作動する。代表してリリーフ弁５０について説明する。なお、「ｂ」が付されている符号の部材、部品はリリーフ弁５０ｂのものであり、リリーフ弁５０とリリーフ弁５０ｂとにおいて、数字が同じ符号で示されている部品、部材は同じ名称のものである。

リリーフ弁５０は、メイン通路５１の圧力がリリーフ弁５０の作動圧力に達した場合には、メイン通路５１の圧力を、流出通路５３を介してメイン通路５２に逃がし圧力の上昇を抑えるものである。

リリーフ弁５０は、メイン通路５１に臨んで配置されメイン通路５１と流出通路５３の間を開閉する弁体５４と、弁体５４を摺動自在に支持する筒状部材５５と、弁体５４の背面に画成される背圧室５６と、背圧室５６に収装され弁体５４を閉弁方向に付勢するスプリング５７と、弁体５４に形成され上流側（メイン通路５１）の圧力を背圧室５６に導く導圧通路５８とを備える。なお、導圧通路５８にはオリフィス６５が介装される。

筒状部材５５の外周にはフリーピストン５９が収装されたシリンダ６０が形成される。フリーピストン５９は、シリンダ６０内を吸収用油室６６と待機用油室６７とに区画する。吸収用油室６６は絞り通路６１を介して背圧室５６と連通し、待機用油室６７は通路６２を介してメイン通路５２に接続される。

以上のように構成されるリリーフ弁５０の動作について説明する。

油圧ポンプ６４から吐出された作動油がメイン通路５２を経由して油圧モータ６３に供給される場合（以下、「正転運転」と称する。）には、メイン通路５２が高圧、メイン通路５１が低圧となる。したがって、メイン通路５２の高圧が通路６２を介してシリンダ６０の待機用油室６７に導かれるため、フリーピストン５９は、図５及び図６に示すスタンバイ位置に保持される。

この状態にて、油圧ポンプ６４から油圧モータ６３への作動油の供給を停止し、油圧モータ６３の制動を開始する。このとき、油圧モータ６３は慣性力によって回転を継続するため、メイン通路５１が高圧となり、その高圧がリリーフ弁５０に作用する。

メイン通路５１の作動油は、導圧通路５８を経由して背圧室５６に導かれると共に、絞り通路６１を通ってシリンダ６０の吸収用油室６６にも導かれるため、フリーピストン５９にはメイン通路５１の高圧が作用する。

これにより、フリーピストン５９は、吸収用油室６６を拡大して移動するため、吸収用油室６６内には背圧室５６から作動油が流れ込む。フリーピストン５９の移動中、背圧室５６内は低い圧力に保持されるため、弁体５４の受圧面積は、弁体シート部面積（図５に示すＳ１）となる。したがって、フリーピストン５９の移動中、リリーフ弁５０のリリーフ作動圧力は、スプリング５７のバネ力によって定まり低圧に保持される。このように、リリーフ弁５０は、フリーピストン５９の移動中、低圧リリーフ弁として機能する。

フリーピストン５９がストロークエンド（待機用油室６７端部）まで移動すると、背圧室５６内の圧力は上昇し弁体５４前後の圧力は等しくなる。これにより、弁体５４の受圧面積は、弁体シート部面積Ｓ１と弁体背面部面積（図５に示すＳ２）との差（Ｓ１−Ｓ２）となり小さくなる。したがって、リリーフ弁５０の作動圧力は、弁体５４の上流と下流の受圧面積差、及びスプリング５７のバネ力によって定まる正規の圧力（高圧）に設定される。

このように、リリーフ弁５０は、作動圧力が二段階に変化し、制動開始時に発生する衝撃はフリーピストン５９の作用によって緩和し、その後は大きなブレーキ力を発揮するように動作する。
特開２００５−３４４４３１号 特開平７−２４３４０３号

上記にて説明したリリーフ弁のショックレス機能は、フリーピストン５９が適正なスタンバイ位置に保持されることによって発揮される。

しかしながら、油圧モータ６３が車両の走行モータとして使用される場合において、車両の正転運転中に坂道を下る場合には、油圧モータ６３の回転数が油圧ポンプ６４の仕事以上に上昇してしまうことがある。この場合、油圧モータ６３が正転運転を行っているにもかかわらず、メイン通路５１が高圧、メイン通路５２が低圧となり、正転運転時の圧力関係とは逆になってしまう。

この場合、メイン通路５１の作動油は、導圧通路５８、背圧室５６、及び絞り通路６１を経由してシリンダ６０の吸収用油室６６に導かれるため、フリーピストン５９はスタンバイ位置から移動してしまう。したがって、その後、油圧モータ６３の制動を開始してもフリーピストン５９はスタンバイ位置にないため、リリーフ弁５０はショックレス機能を発揮することができない。

また、油圧モータ６３の正転運転時は、メイン通路５２が高圧であるため、リリーフ弁５０ｂのフリーピストン５９ｂはストロークエンド（図６中下端）に保持される。この状態から、制動を開始した場合、逆にメイン通路５１が高圧となるため、フリーピストン５９ｂはメイン通路５１から通路６２ｂを介して供給される作動油によってスタンバイ位置（図６中上方向）に移動しようとする。

しかし、リリーフ弁５０ｂに設けられたオリフィス６５ｂ及び絞り通路６１ｂによって、シリンダ６０ｂの吸収用油室６６ｂ内の作動油は排出され難くいため、フリーピストン５９ｂはスタンバイ位置に向かって移動し難い。

ここで、油圧モータ６３の制動が完了した際には、油圧モータ６３に揺り戻し（制動完了時に生じる反力）が発生し、メイン通路５２が再度高圧となる場合がある。フリーピストン５９ｂが完全にスタンバイ位置に戻る前にこの揺り戻しが発生した場合には、リリーフ弁５０ｂは、ショックレス機能を完全に発揮することができない。

このように、油圧モータが特殊な運転状態の場合には、フリーピストン５９がスタンバイ位置に保持されず、リリーフ弁のショックレス機能が有効に作用しない場合がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、油圧モータの特殊な運転状態においても、ショックレス機能が有効に作用するリリーフ弁、及びそのリリーフ弁が介装される油圧モータのブレーキ回路装置を提供することを目的とする。

本発明は、油圧ポンプが供給する作動油によって駆動する油圧モータと、前記油圧ポンプと前記油圧モータとを接続する一対のメイン通路と、当該一対のメイン通路間に介装されリリーフ動作時には一方のメイン通路の作動油を他方のメイン通路へ逃がすリリーフ弁とを備え、前記油圧モータの制動時に当該油圧モータに対して前記リリーフ弁によってブレーキ力を作用させる油圧モータのブレーキ回路装置であって、フリーピストンによって二つの油室に区画され、フリーピストンの移動によって前記リリーフ弁の作動圧力を一時的に低い圧力に設定するショックレスシリンダを備え、当該ショックレスシリンダの一方の油室は前記リリーフ弁上流の作動油が減圧されて導かれるリリーフ弁背面に画成された背圧室を介して前記一方のメイン通路と連通すると共に、他方の油室は前記他方のメイン通路と連通し、前記フリーピストンにおける前記他方の油室側の受圧面積は、前記一方の油室側の受圧面積よりも大きいことを特徴とする。

また、本発明は、油圧ポンプが供給する作動油によって駆動する油圧モータと、前記油圧ポンプと前記油圧モータとを接続する一対のメイン通路とを備える油圧回路において、前記一対のメイン通路間に介装され、前記油圧モータの制動時に当該油圧モータに対してブレーキ力を作用させるリリーフ弁であって、開弁することによって作動油を一方のメイン通路から他方のメイン通路へと逃がす弁体と、当該弁体の背面に画成され、弁体上流の作動油が減圧されて導かれる背圧室と、当該背圧室に収装され前記弁体を閉弁方向に付勢する弾性部材と、フリーピストンによって二つの油室に区画され、フリーピストンの移動によってリリーフ作動圧力を一時的に低い圧力に設定するショックレスシリンダとを備え、当該ショックレスシリンダの一方の油室は前記背圧室を介して一方のメイン通路と連通すると共に、他方の油室は他方のメイン通路と連通し、前記フリーピストンにおける前記他方の油室側の受圧面積は、前記一方の油室側の受圧面積よりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、フリーピストンの受圧面積は、リリーフ弁の流出側である他方の油室側の面積が大きいため、フリーピストンは他方の油室を拡大する方向に移動し易い。したがって、フリーピストンは、油圧モータの特殊な運転状態においても、スタンバイ位置（他方の油室の容積が最大となる位置）に保持され易いため、リリーフ弁のショックレス機能が有効に作用する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１及び図２を参照して本発明の実施の形態であるブレーキ回路装置及びそれに用いられるリリーフ弁について説明する。図１はブレーキ回路装置の油圧回路図であり、図２はリリーフ弁の断面図である。

図１に示す油圧回路は、出力軸１ａが油圧作業機（図示せず）に連結された油圧モータ１を駆動するためのものである。

油圧モータ１は、一対のメイン通路２，３を介して油圧ポンプ４に接続され、油圧ポンプ４が供給する作動油によって駆動する。油圧ポンプ４が供給する作動油を切替弁（図示せず）によって切換えることによって、油圧モータ１は正転運転又は逆転運転する。本実施の形態では、メイン通路２を介して油圧モータ１に作動油が供給される場合を正転運転、メイン通路３を介して油圧モータ１に作動油が供給される場合を逆転運転とする。

メイン通路２と３の間には、一対のリリーフ弁５ａ，５ｂが互いに逆向きに介装される。つまり、リリーフ弁５ａは、メイン通路３の圧力がリリーフ弁５ａの設定圧力以上になった場合に、メイン通路３の圧力をメイン通路２に逃がすように介装される。また、リリーフ弁５ｂは、メイン通路２の圧力がリリーフ弁５ｂの設定圧力以上になった場合に、メイン通路２の圧力をメイン通路３に逃がすように介装される。

このように、リリーフ弁５ａは、正転運転中に制動した場合に油圧モータ１に対してブレーキ力を作用させるものであり、リリーフ弁５ｂは、逆転運転中に制動した場合に油圧モータ１に対してブレーキ力を作用させるものである。

また、一対のメイン通路２と３の間にはチャージ通路４０が接続され、チャージ通路４０には一対のメイン通路２及び３のうち低圧側の通路に作動油を補給可能なチャージポンプ４１が通路４４を介して接続される。チャージ通路４０にはチャージポンプ４１からメイン通路２，３への作動油の流れのみを許容する逆止弁４２，４３が介装される。通路４４にはチャージポンプ４１のチャージ圧力（補給する作動油の圧力）を決定するリリーフ弁４５が設けられる。

次に、主に図２を参照してリリーフ弁について説明する。なお、以下では一方のリリーフ弁５ａについて説明する。符号に「ａ」が付されている部材、部品はリリーフ弁５ａのもの、符号に「ｂ」が付されている部材、部品はリリーフ弁５ｂのものであり、また、数字が同じ符号で示されている部品、部材は同じ名称のものである。

リリーフ弁５ａは、ケーシング７ａに各部材が組み付けられることによって構成され、メイン通路３に連通する高圧ポート８ａと、メイン通路２に接続された流出通路６ａに連通する低圧ポート９ａとを有する筒状部材１０ａを備える。

筒状部材１０ａの内周には弁体１２ａが進退可能に支持され、弁体１２ａが進退することによって高圧ポート８ａと低圧ポート９ａとの間が開閉する。弁体１２ａの背面には背圧室１３ａが画成され、背圧室１３ａには弁体１２ａを高圧ポート８ａの圧力に抗して閉弁方向に付勢するスプリング１１ａ（弾性部材）が収装される。

弁体１２ａには、軸方向に貫通する導圧通路１５ａが形成され、弁体１２ａの上流（メイン通路３）の作動油は、導圧通路１５ａを介して背圧室１３ａに導かれる。導圧通路１５ａには、弁体１２ａ上流の作動油が背圧室１３ａに導かれる際、作動油の流れに抵抗を付与する（減圧する）オリフィス１６ａが介装される。

弁体１２ａの基端側には小径部１７ａが形成され、その小径部１７ａの外周には導圧通路１５ａと同軸上に連通する貫通路１８ａを有する筒状のキャップ１４ａが圧入される。このように、キャップ１４ａは、背圧室１３ａ内に配置される。

キャップ１４ａの胴体部には、貫通路１８ａと背圧室１３ａとを連通する絞り１９ａ（減衰手段）が形成される。また、キャップ１４ａの内周には、背圧室１３ａに向けて開口する開口部２０ａを閉塞可能なボール２１ａが収装される。このボール２１ａは、メイン通路３側が上流となる場合には開口部２０ａを閉塞するのに対して、背圧室１３ａ側が上流となる場合には開口部２０ａを開放するように動作する。

このように、ボール２１ａと開口部２０ａのシート面にて逆止弁２２ａが構成され、この逆止弁２２ａは、背圧室１３ａ側が上流の場合に、絞り１９ａをバイパスするためのものである。つまり、逆止弁２２ａと絞り１９ａとは並列に設けられている。

キャップ１４ａの外周には鍔部２３ａが形成され、スプリング１１ａは、鍔部２３ａと筒状部材１０ａの底部開口部に嵌合した底部材２４ａとの間に収装される。

弁体１２ａの受圧面積は、上記背景技術に示したリリーフ弁と同様に、弁体１２ａの上流側と下流側にて差が設けられている。具体的には、上流側（メイン通路３側）の面積が下流側（背圧室１３ａ側）の面積よりも大きい。

リリーフ弁５ａは、ケーシング７ａに形成されたショックレスシリンダ３０ａも備える。ショックレスシリンダ３０ａにはフリーピストン３１ａが摺動自在に収装され、ショックレスシリンダ３０ａ内はフリーピストン３１ａによって二つの油室である吸収用油室３２ａと待機用油室３３ａとに区画される。

吸収用油室３２ａは、連通路４６ａを介して背圧室１３ａと連通し、連通路４６ａにはオリフィス３４ａ（減衰手段）が設けられる。したがって、吸収用油室３２ａは、背圧室１３ａ、絞り１９ａ、貫通路１８ａ、及び導圧通路１５ａを介してメイン通路３と連通する。一方、待機用油室３３ａは、メイン通路２と連通する。

吸収用油室３２ａと背圧室１３ａには、オリフィス３４ａをバイパスするためのバイパス通路３５ａが接続される。バイパス通路３５ａには、吸収用油室３２ａから背圧室１３ａへの流れのみを許容する逆止弁３６ａが介装される。このように、オリフィス３４ａと逆止弁３６ａとは並列に設けられている。

フリーピストン３１ａは、外周に段部３８ａを有し、待機用油室３３ａ側の受圧面積は、吸収用油室３２ａ側の受圧面積よりも大きい。ショックレスシリンダ３０ａも、フリーピストン３１ａの形状に沿って形成される。フリーピストン３１ａの摺動時に、ショックレスシリンダ３０ａの段部３９ａとフリーピストン３１ａの段部３８ａとによって画成される空間の圧力変動を抑えるために、ショックレスシリンダ３０ａにはタンク３７ａが接続される。

リリーフ弁５ｂも、以上にて説明したリリーフ弁５ａと同様に構成され、違いはメイン通路２と３の位置関係が逆という点のみである。

次に、リリーフ弁５ａの動作について説明する。

油圧モータ１が正転運転を行っている場合、メイン通路２が高圧、メイン通路３が低圧となる。メイン通路２の高圧が待機用油室３３ａ内に導かれると共に、吸収用油室３２ａは背圧室１３ａを介して低圧のメイン通路３に連通しているため、フリーピストン３１ａは、待機用油室３３ａを拡大して移動する。フリーピストン３１ａの段部３８ａがショックレスシリンダ３０ａの段部３９ａに当接することによってフリーピストン３１ａの移動は停止する。この待機用油室３３ａの容積が最大になるフリーピストン３１ａの位置がスタンバイ位置（図１及び図２に示す状態）である。

なお、フリーピストン３１ａの移動に伴い吸収用油室３２ａ内の作動油は、逆止弁３６ａ及び逆止弁２２ａを通過してメイン通路３に導かれる。このように、作動油はオリフィス３４ａ及び絞り１９ａをバイパスするため抵抗が付与されない。したがって、フリーピストン３１ａは、スムーズにスタンバイ位置に移動することができる。

一方、フリーピストン３１ｂは、フリーピストン３１ａとは逆に吸収用油室３２ｂの容積が最大の状態に位置する。

フリーピストン３１ａがスタンバイ位置に保持された状態にて、切替弁（図示せず）を中立位置に切り換える等として油圧ポンプ４から油圧モータ１への作動油の供給を停止し、油圧モータ１の制動を開始する。このとき、油圧モータ１は慣性力によって回転を継続するため、メイン通路３が高圧、メイン通路２が低圧となり、メイン通路３の高圧がリリーフ弁５ａに作用する。

メイン通路３の作動油は、導圧通路１５ａ、絞り１９ａを経由して背圧室１３ａに導かれると共に、連通路４６ａのオリフィス３４ａを通って吸収用油室３２ａにも導かれるため、フリーピストン３１ｂにはメイン通路３の高圧が作用する。

これにより、フリーピストン３１ａは、吸収用油室３２ａを拡大して移動するため、吸収用油室３２ａ内には背圧室１３ａから作動油が流れ込む。フリーピストン３１ａの移動中、背圧室１３ａ内は低い圧力に保持されるため、弁体１２ａの受圧面積は上流側のみで大きくなる。したがって、フリーピストン３１ａの移動中、リリーフ弁５ａのリリーフ作動圧力は、スプリング１１ａのバネ力のみによって定まり一時的に低圧に保持されるため、弁体１２ａは大きく開弁して作動油を流出通路６ａに逃がす。このように、リリーフ弁５ａは、フリーピストン３１ａの移動中、低圧リリーフ弁として機能し、制動開始時に発生する衝撃を吸収する。

具体的には、メイン通路３の圧力と弁体１２ａ上流の受圧面積とから算出される荷重が、スプリング１１ａの付勢力以上になった場合には、スプリング１１ａが圧縮されることによって開弁し、メイン通路３の圧力を流出通路６ａに逃がす。

フリーピストン３１ａが吸収用油室３２ａの容積が最大になるストロークエンドまで移動すると、背圧室１３ａ内の圧力は上昇し弁体１２ａの上流と下流の圧力は等しくなる。これにより、弁体１２ａの受圧面積は、弁体１２ａの上流側と下流側との面積差となり小さくなる。したがって、フリーピストン３１ａがストロークエンドまで移動した後は、リリーフ弁５ａのリリーフ作動圧力は、弁体１２ａの上流側と下流側との面積差、及びスプリング１１ａのバネ力によって定まる正規の圧力（高圧）に設定される。

具体的には、メイン通路３の圧力と弁体１２ａの上流側と下流側との面積差とから算出される荷重が、スプリング１１ａの付勢力以上になった場合には、スプリング１１ａが圧縮されることによって開弁し、メイン通路３の圧力を流出通路６ａに逃がす。

このように、リリーフ弁５ａは、作動圧力が二段階に変化し、制動開始時に発生する衝撃はフリーピストン３１ａの動作によるショックレス機能によって緩和し、その後は大きなブレーキ力を発揮するように動作する。そして、制動開始時のショックレス機能は、フリーピストン３１ａを待機用油室３３ａの容積が最大になるスタンバイ位置に保持することによって有効に作用する。

なお、リリーフ弁５ａが低圧リリーフ弁として機能する時間、つまり、フリーピストン３１ａがスタンバイ位置からストロークエンドまで移動する時間は、フリーピストン３１ａのストローク量と移動速度とによって決まり、フリーピストン３１ａの移動速度は、メイン通路３から吸収用油室３２ａへの作動油の流れに抵抗を付与するオリフィス１６ａ、絞り１９ａ、及びオリフィス３４ａと、フリーピストン３１ａ両端面の受圧面積差とによって決まる。

次に、油圧モータ１が特殊な運転状態におけるリリーフ弁５ａ，５ｂの動作について説明する。

油圧モータ１が車両の走行モータとして使用されるとする。油圧モータ１が正転運転を行っている場合には、上記したように、メイン通路２が高圧、メイン通路３が低圧であり、フリーピストン３１ａはスタンバイ位置に保持される。

油圧モータ１が正転運転中に車両が坂道を下る場合には、油圧モータ１の回転数が油圧ポンプ４の仕事以上に上昇する場合がある。この場合、油圧モータ１が正転運転を行っているにもかかわらず、メイン通路３が高圧、メイン通路２が低圧となり、通常の正転運転時とは圧力関係が逆になる。このように、降坂中におけるメイン通路２，３の圧力関係は、制動時と一致することになる。

メイン通路３の高圧の作動油は、導圧通路１５ａ、背圧室１３ａ、及び連通路４６ａを介して吸収用油室３２ａに導かれると共に、待機用油室３３ａは低圧であるメイン通路２に連通している。したがって、フリーピストン３１ａの両端面の受圧面積が等しい場合には、フリーピストン３１ａはスタンバイ位置から吸収用油室３２ａを拡大する方向に移動する。

しかし、フリーピストン３１ａは、待機用油室３３ａ側の受圧面積が、吸収用油室３２ａ側の受圧面積よりも大きいため、メイン通路３が高圧、メイン通路２が低圧であっても、メイン通路３とメイン通路２との圧力差が所定値以下である場合には、フリーピストン３１ａは移動することなくスタンバイ位置を保持することができる。

具体的には、待機用油室３３ａ側の面に作用する荷重が、吸収用油室３２ａ側の面に作用する荷重よりも大きい間は、フリーピストン３１ａは移動することなくスタンバイ位置を保持する。

したがって、その後、油圧モータ１が制動を開始しメイン通路３の圧力がさらに上昇した場合には、フリーピストン３１ａは吸収用油室３２ａを拡大する方向に移動し、ショックレス機能が発揮されることになる。

このように、車両が坂道を下る場合には、メイン通路２とメイン通路３との圧力関係が正転運転時の場合と逆になることもある。しかし、フリーピストン３１ａの両端面の受圧面積に差を設けることによって、フリーピストン３１ａをスタンバイ位置に保持させることができるため、降坂中に油圧モータ１の制動が行われる場合であっても、リリーフ弁５ａのショックレス機能は有効に作用する。

フリーピストン３１ａの両端面の受圧面積差は、フリーピストン３１ａが、降坂中におけるメイン通路２と３の圧力差ではスタンバイ位置を保持し、制動時におけるメイン通路２と３の圧力差にて移動するような面積差に設定する必要がある。

なお、油圧モータ１が逆転運転中に坂道を下る場合、同様にフリーピストン３１ｂはスタンバイ位置を保持する。したがって、その降坂中に制動が行われる場合においてもショックレス機能を有効に作用させることができる。

次に、油圧モータ１の制動が完了した際に生じる揺り戻しが発生する場合のリリーフ弁５ａ，５ｂの動作について説明する。

ここで、揺り戻しとは、油圧モータ１が車両の走行モータとして使用される場合には、車両の制動時に車体が前のめりになった後の走行方向とは逆向きの反力のことを指す。また、油圧モータ１がミキサ車のミキサドラム回転駆動用モータとして使用される場合には、ミキサによって巻き上げられた土砂が、ミキサドラムの停止時にミキサの回転方向とは逆方向に戻ろうとすることによって発生する逆回転方向の反力のことを指す。

油圧モータ１が正転運転を行っている場合には、上記と同様に、メイン通路２が高圧、メイン通路３が低圧であるため、フリーピストン３１ａはスタンバイ位置に保持されるのに対して、フリーピストン３１ｂは、メイン通路２の高圧の作動油が導圧通路１５ｂ、背圧室１３ｂ、及び連通路４６ｂを介して吸収用油室３２ｂに導かれることによって、吸収用油室３２ｂの容積が最大になるストロークエンド（図１中ショックレスシリンダ３０ｂ下端）まで移動した状態にて保持される。

この状態にて制動を開始した場合、正転運転時とは逆に、メイン通路３が高圧、メイン通路２が低圧となり、リリーフ弁５ａがブレーキ力を発生する。このとき、メイン通路３の高圧の作動油は待機用油室３３ｂに導かれるため、フリーピストン３１ｂは、待機用油室３３ｂを拡大してスタンバイ位置（図１中ショックレスシリンダ３０ｂ上端）に移動しようとする。

フリーピストン３１ｂの移動に伴い吸収用油室３２ｂ内の作動油は、逆止弁３６ｂ及び逆止弁２２ｂを通過してメイン通路２に導かれる。このように、作動油はオリフィス３４ｂ及び絞り１９ｂをバイパスする。また、フリーピストン３１ｂにおける待機用油室３３ｂ側の受圧面積は、吸収用油室３２ｂ側の受圧面積よりも大きいため、フリーピストン３１ｂは、スムーズにスタンバイ位置に移動することができる。

油圧モータ１の制動が完了した際には、油圧モータ１の揺り戻しによって、制動時とは逆に、再度メイン通路２が高圧、メイン通路３が低圧となる場合がある。このように、揺り戻しが発生した場合でも、フリーピストン３１ｂは、制動中に速やかにスタンバイ位置に移動するため、リリーフ弁５ｂのショックレス機能は有効に作用することになる。

このように、フリーピストン３１ｂの両端面の受圧面積に差を設けると共に、オリフィス３４ｂ及び絞り１９ｂをバイパスする逆止弁３６ｂ及び逆止弁２２ｂを設けることによって、リリーフ弁５ｂのショックレス機能が有効に作用し、油圧モータ１の制動時に発生する揺り戻しを防止することができる。

以下に、図面を参照して本実施の形態の他の態様を示す。

図３は、本実施の形態のブレーキ回路装置の他の態様を示す油圧回路図である。図３に示す油圧回路と図１に示す油圧回路との相違点について説明する。

図３に示す油圧回路は、リリーフ弁５ａ，５ｂにおける流出通路６ａ，６ｂのメイン通路２，３への接続方法が図１に示す油圧回路と異なる。

具体的には、図３に示すように、互いの流出通路６ａ，６ｂが接続され、双方の流出通路６ａ，６ｂが合流した合流流出通路４７は、チャージ通路４０における逆止弁４２と４３との間に接続される。

このように構成される油圧回路において、メイン通路３が高圧となりリリーフ弁５ａがリリーフ動作した場合には、リリーフされた作動油は、流出通路６ａ、合流流出通路４７、チャージ通路４０と順番に流入し、逆止弁４２を通過して低圧のメイン通路２に流入する。これに対して、メイン通路２が高圧となりリリーフ弁５ｂがリリーフ動作した場合には、流出通路６ｂ、合流流出通路４７、チャージ通路４０、及び逆止弁４３を通過して低圧のメイン通路３に流入する。

以上の図３に示す油圧回路においても、図１に示した油圧回路と同様の作用効果を奏する。

図４は、本実施の形態のブレーキ回路装置の他の態様を示す油圧回路図である。図４に示す油圧回路と図３に示す油圧回路との相違点について説明する。

図４に示す油圧回路は、待機用油室３３ａ，３３ｂにチャージポンプ４１から吐出される作動油が導かれる。具体的には、待機用油室３３ａ，３３ｂは合流流出通路４７に接続される。

チャージポンプ４１から吐出される作動油は、メイン通路２及び３のうち低圧側の通路に補給される。このように、チャージポンプ４１から吐出される作動油の圧力は、メイン通路２及び３のうち低圧側の通路の圧力よりも大きい圧力に設定されている。

したがって、合流流出通路４７は、メイン通路２又はメイン通路３が低圧通路として機能する場合には、高圧通路として機能することになるため、図４に示す油圧回路においても、図１に示した油圧回路と同様の作用効果を奏する。

なお、リリーフ弁５ａ，５ｂがリリーフ動作した場合におけるリリーフされた作動油は、図３にて示した経路と同様の経路にてメイン通路２，３に流入する。

さらに、他の態様として図３及び図４に示すように、ショックレスシリンダ３０ａ，３０ｂの待機用油室３３ａ，３３ｂにフリーピストン３１ａ，３１ｂをスタンバイ位置方向に付勢するスプリング４８ａ，４８ｂを介装するようにしてもよい。

スプリング４８ａを設けることによって、フリーピストン３１ａにおける待機用油室３３ａ側と吸収用油室３２ａ側との受圧面積差を小さくすることができる。このように、フリーピストン３１ａ，３１ｂ両端の受圧面積差の設定及びスプリング４８ａ，４８ｂを組み合わせことによっても、図１に示す油圧回路と同様の作用効果を奏することができる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明は、油圧モータのブレーキ回路装置に適用することができる。

本発明の実施の形態におけるブレーキ回路装置の油圧回路図である。 本発明の実施の形態におけるリリーフ弁を示す断面図である。 本発明の実施の形態の他の態様を示す油圧回路図である。 本発明の実施の形態の他の態様を示す油圧回路図である。 従来リリーフ弁を示す断面図である。 従来のブレーキ回路装置の油圧回路図である。

符号の説明

１ 油圧モータ
２，３ メイン通路
４ 油圧ポンプ
５ａ，５ｂ リリーフ弁
６ａ，６ｂ 流出通路
１１ａ スプリング
１２ａ 弁体
１３ａ 背圧室
１４ａ キャップ
１５ａ 導圧通路
１９ａ，１９ｂ 絞り
２２ａ，２２ｂ 逆止弁
３０ａ，３０ｂ ショックレスシリンダ
３１ａ，３１ｂ フリーピストン
３２ａ，３２ｂ 吸収用油室
３３ａ，３３ｂ 待機用油室
３４ａ，３４ｂ オリフィス
３６ａ，３６ｂ 逆止弁
４１ チャージポンプ

Claims (7)

1. 油圧ポンプが供給する作動油によって駆動する油圧モータと、
   前記油圧ポンプと前記油圧モータとを接続する一対のメイン通路と、
   当該一対のメイン通路間に介装されリリーフ動作時には一方のメイン通路の作動油を他方のメイン通路へ逃がすリリーフ弁と、を備え、
   前記油圧モータの制動時に当該油圧モータに対して前記リリーフ弁によってブレーキ力を作用させる油圧モータのブレーキ回路装置であって、
   フリーピストンによって二つの油室に区画され、フリーピストンの移動によって前記リリーフ弁の作動圧力を一時的に低い圧力に設定するショックレスシリンダを備え、
   当該ショックレスシリンダの一方の油室は前記リリーフ弁上流の作動油が減圧されて導かれるリリーフ弁背面に画成された背圧室を介して前記一方のメイン通路と連通すると共に、他方の油室は前記他方のメイン通路と連通し、
   前記フリーピストンにおける前記他方の油室側の受圧面積は、前記一方の油室側の受圧面積よりも大きいことを特徴とする油圧モータのブレーキ回路装置。
2. 油圧ポンプが供給する作動油によって駆動する油圧モータと、
   前記油圧ポンプと前記油圧モータとを接続する一対のメイン通路と、
   当該一対のメイン通路間に介装されリリーフ動作時には一方のメイン通路の作動油を他方のメイン通路へ逃がすリリーフ弁と、を備え、
   前記油圧モータの制動時に当該油圧モータに対して前記リリーフ弁によってブレーキ力を作用させる油圧モータのブレーキ回路装置であって、
   前記一対のメイン通路のうち低圧側の通路に対して逆止弁を介して作動油を補給可能なチャージポンプと、
   フリーピストンによって二つの油室に区画され、フリーピストンの移動によって前記リリーフ弁の作動圧力を一時的に低い圧力に設定するショックレスシリンダと、を備え、
   当該ショックレスシリンダの一方の油室は前記リリーフ弁上流の作動油が減圧されて導かれるリリーフ弁背面に画成された背圧室を介して前記一方のメイン通路と連通すると共に、他方の油室には前記チャージポンプから吐出される作動油が導かれ、
   前記フリーピストンにおける前記他方の油室側の受圧面積は、前記一方の油室側の受圧面積よりも大きいことを特徴とする油圧モータのブレーキ回路装置。
3. 前記一方のメイン通路から前記一方の油室への作動油の流れに抵抗を付与することによって前記フリーピストンの移動速度を調整する減衰手段と、
   前記一方の油室から前記一方のメイン通路への流れのみを許容する逆止弁と、をさらに備え、
   前記減衰手段と前記逆止弁とは並列に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の油圧モータのブレーキ回路装置。
4. 油圧ポンプが供給する作動油によって駆動する油圧モータと、前記油圧ポンプと前記油圧モータとを接続する一対のメイン通路とを備える油圧回路において、
   前記一対のメイン通路間に介装され、前記油圧モータの制動時に当該油圧モータに対してブレーキ力を作用させるリリーフ弁であって、
   開弁することによって作動油を一方のメイン通路から他方のメイン通路へと逃がす弁体と、
   当該弁体の背面に画成され、弁体上流の作動油が減圧されて導かれる背圧室と、
   当該背圧室に収装され前記弁体を閉弁方向に付勢する弾性部材と、
   フリーピストンによって二つの油室に区画され、フリーピストンの移動によってリリーフ作動圧力を一時的に低い圧力に設定するショックレスシリンダと、を備え、
   当該ショックレスシリンダの一方の油室は前記背圧室を介して一方のメイン通路と連通すると共に、他方の油室は他方のメイン通路と連通し、
   前記フリーピストンにおける前記他方の油室側の受圧面積は、前記一方の油室側の受圧面積よりも大きいことを特徴とするリリーフ弁。
5. 前記一方のメイン通路から前記一方の油室への作動油の流れに抵抗を付与することによって前記フリーピストンの移動速度を調整する減衰手段と、
   前記一方の油室から前記一方のメイン通路への流れのみを許容する逆止弁と、をさらに備え、
   前記減衰手段と前記逆止弁とは並列に設けられることを特徴とする請求項４に記載のリリーフ弁。
6. 前記減衰手段は、前記背圧室と前記一方の油室とを連通する連通路に設けられたオリフィスであり、
   前記逆止弁は、当該オリフィスをバイパスするバイパス通路に介装されることを特徴とする請求項５に記載のリリーフ弁。
7. 前記弁体の基端に取り付けられ、前記導圧通路と連通する貫通路を有するキャップをさらに備え、
   前記減衰手段は、前記キャップ胴体部に形成され、前記背圧室と前記貫通路とを連通する絞りであり、
   前記逆止弁は、前記貫通路に収装されたボールを備え、当該ボールは前記一方のメイン通路側が高圧の場合に、前記貫通路における前記背圧室への開口部を閉塞することを特徴とする請求項５に記載のリリーフ弁。

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