JP7271643B2

JP7271643B2 - 油圧システム

Info

Publication number: JP7271643B2
Application number: JP2021186209A
Authority: JP
Inventors: チョン、スンジェ; チェ、ジョンヒョン
Original assignee: Mottrol Co Ltd
Current assignee: Mottrol Co Ltd
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2023-05-11
Anticipated expiration: 2041-11-16
Also published as: KR102343033B1; JP2022165373A; CN115217812A

Description

本発明は、油圧システムに関し、より詳しくは、油圧モータに作動油を供給し、回転を動作、または回転を停止させる油圧システムに関するものである。

一般的に、油圧システムは、作動油を吐出するメインポンプと、メインポンプから吐出された作動油で動作する駆動装置とを含む。なお、駆動装置は、油圧モータ及び油圧シリンダなどを含むことができる。また、各種の弁により作動油の供給可否と移動方向を制御するようになっている。

このような油圧システムは、建設機械を含む様々な分野で使用されている。例えば、建設機械において走行及び旋回に使用される油圧モータは、メインポンプから作動油の供給を受けて駆動されるが、作動油が供給されると、走行又は旋回し、また、作動油の供給が途絶えると、慣性によって一定時間走行又は旋回して停止する。

なお、油圧モータを停止させるためにブレーキ装置が使用されている。油圧モータに適用される従来の機械式ブレーキ装置は、油圧モータの回転体に接触して摩擦力を発生させる摩擦板と、摩擦板を加圧するブレーキピストンとから構成される。

しかし、油圧モータが停止した状態で外力によって油圧モータのトルクが発生する場合、機械式ブレーキ装置に十分な制動トルクが発生しないと、油圧モータが回転して、油圧モータ内の作動油の吐出ができなくなり、圧力が上昇する現象が起こるという問題点がある。例えば、油圧モータが建設機械の走行モータとして使用される場合、建設機械が傾斜地に駐車されると、建設機械の自重によって油圧モータにトルクが発生し、建設機械は相当な重量を有するため、機械式ブレーキ装置だけでは十分な制動トルクを確保することが難しかった。

本発明の実施例は、油圧モータの停止状態を安定的に維持できる油圧システムを提供する。

本発明の実施例によれば、油圧システムは、両方向に回転可能な油圧モータ；一端が前記油圧モータの一側ポートと連結された第１の油圧ライン；一端が前記油圧モータの他側ポートと連結された第２の油圧ライン；前進すると前記油圧モータを停止させ、作動油の供給を受けると後進するブレーキピストン；前記ブレーキピストンを前進方向に弾性加圧するブレーキ弾性部材；作動油の供給を受けると前進して前記ブレーキピストンを前進方向に加圧する加圧ピン；一端が前記加圧ピンに連結されて作動油を供給する加圧流路；前記加圧流路を開閉する加圧スプール；前記第１の油圧ラインから分岐して前記加圧流路の他端に合流する第１の分岐流路；前記第２の油圧ラインから分岐して前記加圧流路の前記他端に合流する第２の分岐流路；及び、前記加圧流路の前記他端に設けられ、前記第１の分岐流路から供給される作動油と前記第２の分岐流路から供給される作動油とのうち高い圧力を有する作動油を前記加圧流路に伝達するシャトル弁；を含む。

上述の油圧システムは、前記第１の油圧ラインの他端及び前記第２の油圧ラインの他端に連結され、前記油圧モータに供給する作動油の移動方向を制御する方向切換弁をさらに含むことができる。

前記方向切換弁の切換動作に応じて前記油圧モータに作動油が供給されると、前記ブレーキピストンは、作動油の供給を受けて後進し、前記加圧スプールは、前記加圧流路を遮断することができる。

前記方向切換弁が中立位置にあると、前記ブレーキピストンへの作動油の供給が中断され、前記加圧スプールは、前記加圧流路を開放することができる。

上述の油圧システムは、前記油圧モータに接触して前記油圧モータを停止させるための摩擦板をさらに含むことができる。また、前記ブレーキピストンは、前進すると、前記摩擦板を加圧して摩擦力を発生させることができる。

前記油圧モータは、可変型斜板を含むことができる。また、前記油圧システムは、前記油圧モータの前記可変型斜板の角度を調節する第１のシリンダ及び第２のシリンダと、前記第１のシリンダ及び前記第２のシリンダへの作動油の供給を制御する斜板角調節弁とをさらに含むことができる。

本発明の実施例によれば、油圧システムは、油圧モータの停止状態を安定的に維持することが可能である。

本発明の一実施例に係る油圧システムの油圧回路図である。図１の油圧システムの横方向断面図である。図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った油圧システムの断面図である。図２の加圧スプールを拡大して示す動作状態別の断面図である。図２の加圧スプールを拡大して示す動作状態別の断面図である。

以下、添付の図面を参考にして、本発明の実施例について、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は種々に変更して実施することができ、下記の実施例に限定されない。

図面は概略的でかつ縮尺に合わせて図示されていないことに留意されたい。図面にある部分の相対的な寸法及び比率は、図面における明確性及び便宜のためにその大きさを誇張又は縮小して示されており、任意の寸法は単に例示に過ぎず、限定的なものではない。また、２つ以上の図面に示される同一の構造物、要素又は部品には、類似する特徴を示すために、同一の参照符号を付してある。

本発明の実施例は、本発明の好適な実施例を具体的に示している。それで、図解の多様な変形が予想される。従って、実施例は図示した領域の特定の形態に限らず、例えば、製造による形態の変形も含む。

以下、図１～３を参照して本発明の一実施例に係る油圧システム１０１を説明する。

図１～３に示されるように、本発明の一実施例に係る油圧システム１０１は、油圧モータ２００、第１の油圧ライン６１０、第２の油圧ライン６２０、ブレーキピストン４００、ブレーキ弾性部材４５０、加圧ピン５００、加圧流路６５０、加圧スプール７５０、第１の分岐流路６５１、第２の分岐流路６５２、及びシャトル弁７３０を含む。

また、本発明の一実施例に係る油圧システム１０１は、方向切換弁７２０、摩擦板４２０、第１のシリンダ２６０、第２のシリンダ２７０、及び斜板角調節弁７４０をさらに含むことができる。

油圧モータ２００は、メインポンプ（図示せず）から作動油の供給を受けて作動されることになる。また、油圧モータ２００は、両方向に回転可能である。即ち、油圧モータ２００は、作動油を供給される方向によって回転方向が変化する。例えば、油圧モータ２００は、建設機械を走行させるために使用される走行モータとして使用することができる。しかし、本発明の一実施例において、油圧モータ２００は、走行モータに限定されない。

また、本発明の一実施例において、油圧モータ２００は、可変型斜板２０４を含むことができる。

第１の油圧ライン６１０は、一端が油圧モータ２００の一側ポートと連結され、第２の油圧ライン６２０は、一端が油圧モータ２００の他側ポートと連結される。油圧モータ２００は、作動油の供給を受ける方向によって回転方向が変化するが、例えば、第１の油圧ライン６１０から作動油の供給を受けると、油圧モータ２００は右旋回し、油圧モータ２００から排出された作動油は、第２の油圧ライン６２０に沿って移動することになる。逆に、第２の油圧ライン６２０から作動油の供給を受けると、油圧モータ２００は左旋回し、油圧モータ２００から排出された作動油は、第１の油圧ライン６１０に沿って移動することになる。なお、油圧モータ２００から作動油が流入されるポートが流入ポート、また、作動油を排出するポートが排出ポートになる。

方向切換弁７２０は、第１の油圧ライン６１０の他端及び第２の油圧ライン６２０の他端に連結され、メインポンプが油圧モータ２００に供給する作動油の移動方向を制御する。即ち、方向切換弁７２０の動作状態によって、選択的に、第１の油圧ライン６１０を通じて油圧モータ２００に作動油が供給されるか、第２の油圧ライン６２０を通じて油圧モータ２００に作動油が供給されることになる。

摩擦板４２０は、油圧モータ２００の回転体に接触して油圧モータ２００を停止させる。具体的には、後述するブレーキピストン４００が前進して摩擦板４２０を加圧すると、摩擦力が生じ、油圧モータ２００を停止させることになる。

ブレーキピストン４００は、前進して、摩擦板４２０を加圧して油圧モータ２００を停止させることになる。但し、ブレーキピストン４００に作動油が供給されると、ブレーキピストン４００が後進しながら油圧モータ２００の停止状態が解除されるようになる。

ブレーキ弾性部材４５０は、ブレーキピストン４００を前進方向に弾性加圧することができる。従って、ブレーキピストン４００に作動油が供給されていない場合は、ブレーキ弾性部材４５０が提供する弾性力によって、ブレーキピストン４００が前進しながら油圧モータ２００を停止させることになる。即ち、ブレーキ弾性部材４５０は、油圧モータ２００を停止させるための基本的な制動トルクを提供する。

加圧ピン５００は、作動油の供給を受けると前進してブレーキピストン４００を前進方向に加圧することになる。即ち、加圧ピン５００は、ブレーキ弾性部材４５０の弾性力による制動トルクが十分でない場合、これを補完する。

特に、本発明の一実施例では、油圧モータ２００が外力によって回転し、油圧モータ２００内の作動油が外部に吐出されなくなることによる圧力上昇が生じる場合、前記作動油の圧力で加圧ピン５００がブレーキピストン４００を加圧するように構成される。

例えば、油圧モータ２００が建設機械の走行モータとして使用される場合、建設機械が傾斜地に駐車されると、建設機械の自重によって油圧モータ２００に相当なトルクが加えられ、ブレーキ弾性部材４５０の弾性力だけでは十分な制動トルクが確保できなくなる。これにより、油圧モータ２００が外力によって回転するようになるが、このとき、油圧モータ２００内の作動油の圧力が上昇し、このような作動油が有する圧力で加圧ピン５００を押してブレーキピストン４００を加圧することにより、ブレーキ弾性部材４５０の弾性力だけでは十分でない制動トルクをさらに確保することが可能となる。

上述のように、本発明の一実施例では、別途の作動油を投入することなく、油圧モータ２００が外力で回転する時、油圧モータ２００内の作動油を活用することにより、非常に効率的に制動トルクを確保することが可能となる。

加圧流路６５０は、一端が加圧ピン５００に連結され、加圧ピン５００で作動油を供給することができる。

加圧スプール７５０は、加圧流路６５０上に設けられ、加圧流路６５０を開閉することができる。即ち、加圧スプール７５０が開放されると、加圧流路６５０に沿って供給される作動油が加圧ピン５００を押すようになる。

第１の分岐流路６５１は、第１の油圧ライン６１０から分岐して加圧流路６５０の他端に合流することができる。

第２の分岐流路６５２は、第２の油圧ライン６２０から分岐して加圧流路６５０の他端に合流することができる。

シャトル弁７３０は、加圧流路６５０の他端、即ち、第１の分岐流路６５１と第２の分岐流路６５２との合流地点に設けられ、第１の分岐流路６５１から供給される作動油と第２の分岐流路６５２から供給される作動油とのうち高い圧力を有する作動油を加圧流路６５０に伝達することができる。

上述のような構造により、ブレーキピストン４００が前進して油圧モータ２００を停止させた状態で外力によって油圧モータ２００が回転すると、油圧モータ２００内の作動油が排出されなくなり、第１の油圧ライン６１０又は第２の油圧ライン６２０の圧力が上昇する。即ち、油圧モータ２００の回転方向によって第１の油圧ライン６１０から分岐された第１の分岐流路６５１の圧力が上昇することもあり、また、第２の油圧ライン６２０から分岐された第２の分岐流路６５２の圧力が上昇することもある。

シャトル弁７３０は、第１の分岐流路６５１の作動油及び第２の分岐流路６５２の作動油のうち、相対的に高い圧力を持つ作動油を加圧流路６５０に移動させ、加圧弁７５０が加圧流路６５０を開放すると、シャトル弁７３０を通過した作動油の圧力が加圧ピン５００に伝達され、加圧ピン５００がブレーキピストン４００を加圧することになる。

図４に示されるように、方向切換弁７２０が中立位置にあると、ブレーキピストン４００への作動油の供給が中断され、加圧スプール７５０は、加圧流路６５０を開放し、油圧モータ２００を停止させることになる。従って、油圧モータ２００を停止させるための制動トルクをさらに確保することが可能となる。

なお、図５に示されるように、方向切換弁７２０の切換動作に応じて第１の油圧ライン６１０又は第２の油圧ライン６２０を通じて油圧モータ２００に作動油が供給されると、ブレーキピストン４００は、作動油の供給を受けて後進し、加圧スプール７５０は、加圧流路６５０を遮断することになる。従って、制動トルクがなくなり、油圧モータ２００は回転できるようになる。

第１のシリンダ２６０及び第２のシリンダ２７０は、油圧モータ２００の斜板２０４と連結され、斜板２０４の角度を調節する。

斜板角調節弁５４０は、第１のシリンダ２６０及び第２のシリンダ２７０への作動油の供給を制御することにより、斜板２０４の角度を調節する。

上述のような構成により、本発明の一実施例に係る油圧システム１０１は、油圧モータ２００の停止状態を安定的かつ効率的に維持することができる。

以上、添付の図面に基づいて本発明の実施例を説明してきたが、本発明が属する技術分野の当業者であれは、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更することなく他の形態に変更して実施可能であることが理解できるだろう。

上述した実施例は、あくまでも例示的なものに過ぎず、限定的なものではないと理解されるべきであり、本発明の範囲は、後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、並びにその等価概念から導き出される全ての変更又は変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

１０１：油圧システム、２００：油圧モータ、２０４：斜板、２６０：第１のシリンダ、２７０：第２のシリンダ、４００：ブレーキピストン、４２０：摩擦板、４５０：ブレーキ弾性部材、５００：加圧ピン、６１０：第１の油圧ライン、６２０：第２の油圧ライン、６５０：加圧流路、６５１：第１の分岐流路、６５２：第２の分岐流路、７２０：方向切換弁、７３０：シャトル弁、７４０：斜板角調節弁、７５０：加圧弁

Claims

両方向に回転可能な油圧モータ；
一端が前記油圧モータの一側ポートと連結された第１の油圧ライン；
一端が前記油圧モータの他側ポートと連結された第２の油圧ライン；
前進すると前記油圧モータを停止させ、作動油の供給を受けると後進するブレーキピストン；
前記ブレーキピストンを前進方向に弾性加圧するブレーキ弾性部材；
作動油の供給を受けると前進して前記ブレーキピストンを前進方向に加圧する加圧ピン；
一端が前記加圧ピンに連結されて作動油を供給する加圧流路；
前記加圧流路を開閉する加圧スプール；
前記第１の油圧ラインから分岐して前記加圧流路の他端に合流する第１の分岐流路；
前記第２の油圧ラインから分岐して前記加圧流路の前記他端に合流する第２の分岐流路；
前記加圧流路の前記他端に設けられ、前記第１の分岐流路から供給される作動油と前記第２の分岐流路から供給される作動油とのうち、高い圧力を有する作動油を前記加圧流路に伝達するシャトル弁；及び
前記ブレーキピストンが前進すると加圧されて前記油圧モータと接触して前記油圧モータを停止させるための摩擦力を発生させる摩擦板；
を含む油圧システム。
前記第１の油圧ラインの他端及び前記第２の油圧ラインの他端に連結され、前記油圧モータに供給する作動油の移動方向を制御する方向切換弁をさらに含む、請求項１に記載の油圧システム。
前記方向切換弁の切換動作に応じて前記油圧モータに作動油が供給されると、
前記ブレーキピストンは、作動油の供給を受けて後進し、
前記加圧スプールは、前記加圧流路を遮断することを特徴とする、請求項２に記載の油圧システム。
前記方向切換弁が中立位置にあると、
前記ブレーキピストンへの作動油の供給が中断され、
前記加圧スプールは、前記加圧流路を開放することを特徴とする、請求項２に記載の油圧システム。
前記油圧モータは、可変型斜板を含み、
前記油圧システムは、
前記油圧モータの前記可変型斜板の角度を調節する第１のシリンダ及び第２のシリンダ；及び、
前記第１のシリンダ及び前記第２のシリンダへの作動油の供給を制御する斜板角調節弁；
をさらに含む、請求項１～４のうちのいずれか１項に記載の油圧システム。