JPH039478Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、油圧シヨベル、油圧クレーン等の建
設機械を走行駆動する建設機械の走行駆動装置に
関するものである。

第１図および第２図に建設機械の一例として油
圧シヨベルを示す。

同図において、１は下部走行体、２は該下部走
行体１上に旋回装置３を介して旋回可能に設置し
た上部旋回体、４は該上部旋回体２に取付けた作
業機械としてのフロントをそれぞれ示す。そし
て、この油圧シヨベルでは上部旋回体２の旋回は
上部旋回体２に設けた旋回用油圧モータ５により
行なわれ、フロント４の作動は該フロント４を構
成する油圧シリンダ６Ａ，６Ｂ，６Ｃにより行な
われるようなつている。また、下部走行体１の走
行は左右の履帯７Ａ，７Ｂを駆動することによつ
て行なわれる。該各履帯７Ａ，７Ｂを駆動するた
めにスプロケツト８Ａ，８Ｂが設けられ、該各ス
プロケツト８Ａ，８Ｂは走行用油圧モータ９Ａ，
９Ｂにより回転駆動されるようになつている。

ここで、走行用油圧モータ９Ａ，９Ｂを備えた
走行駆動装置は、従来第３図に示した構造のもの
が使用されていた。同図中、油圧モータ９Ａ側の
油圧回路と油圧モータ９Ｂ側の油圧回路とは全く
同一の構成となつているから、以下の説明では油
圧モータ９Ａ側の油圧回路について説明し、油圧
モータ９Ｂ側の油圧回路のこれと同一構成要素に
ついては同一符号で添字「Ｂ」を付してその説明
を省略する。

同図において、１０Ａはタンク１２を含めて主
油圧源を構成する油圧ポンプを示し、該油圧ポン
プ１０Ａは４ポート３位置の手動操作による制御
弁１１Ａの一方のポートと接続され、また該制御
弁１１Ａの他方のポートはタンク１２と接続され
ている。そして、制御弁１１Ａの下流側のポート
には油圧ポンプ１０Ａと油圧モータ９Ａとの間の
油通路を構成する配管１３Ａ，１４Ａが接続され
ており、制御弁１１Ａを切換えることによつて配
管１３Ａ，１４Ａは油圧ポンプ１０Ａまたはタン
ク１２と接続するように切換えられる。また、制
御弁１１Ａはその中立位置では配管１３Ａ，１４
Ａが共にタンク１２と接続される所謂ABR接続
となつている。

配管１３Ａ，１４Ａは途中でセンタジヨイント
１５を通過してカウンタバランス弁１６Ａに接続
されている。該カウンタバランス弁１６Ａにはチ
エツク弁１７Ａ，１８Ａが内装され、またその下
流側には配管１３Ａ，１４Ａと共に油通路を構成
する油路１９Ａ，２０Ａが接続されている。そし
て、カウンタバランス弁１６Ａはその中立位置に
あるときにはチエツク弁１７Ａ，１８Ａにより油
路１９Ａ，２０Ａ側から配管１３Ａ，１４Ａ側に
向けて油液が流れるのを阻止し、左右いずれかの
切換位置に切換えられたときには配管１３Ａ，１
４Ａのうち油圧ポンプ１０Ａと接続された側の配
管はチエツク弁１７Ａまたは１８Ａを開弁して油
路１９Ａまたは２０Ａと連通させ、タンク１２と
接続される配管１４Ａまたは１３Ａはチエツク弁
をバイパスして油路２０Ａ，１９Ａと連通するよ
うになつている。そして、油路１９Ａ，２０Ａは
油圧モータ９Ａの各給排ポートとそれぞれ接続さ
れ、またその途中には一対のクロスオーバリリー
フ弁２１Ａ，２２Ａが介装され、該リリーフ弁２
１Ａ，２２Ａおよびカウンタバランス弁１６Ａで
回路内のブレーキ弁が構成される。

次に、２３Ａは油圧モー９Ａとスプロケツト８
Ａとの間に介装したブレーキ装置で、該ブレーキ
装置２３Ａは常時には非制動状態にあり、それに
圧油が供給されたときに制動を解除する所謂ネガ
テイブ方式の駐車ブレーキとなつている。このブ
レーキ装置２３Ａの制動解除を行なうために、該
ブレーキ装置２３Ａには給排路２４Ａの一端が接
続されている。また給排路２４Ａの他端はシヤト
ル弁２５Ａを介して配管１３Ａ，１４Ａと接続さ
れており、該各配管１３Ａ，１４Ａのうちいずれ
かが油圧ポンプ１０Ａと接続されたときブレーキ
装置２３Ａに圧油が供給されて、その制動解除が
行なわれるようになつている。

従来技術による走行駆動装置は前述の構成を有
するもので、次にその作動について説明する。

例えばスプロケツト８Ａを回転駆動して左側の
履帯７Ａを駆動するために制御弁１１Ａを中立位
置から図中右方の切換位置に切換えたとする。こ
れにより、油圧ポンプ１０Ａは配管１３Ａと接続
され、また配管１４Ａはタンク１２と接続される
ように切換わる。このために、配管１３Ａ内が高
圧になり、この圧力によりカウンタバランス弁１
６Ａに内装したチエツク弁１７Ａを開弁して油路
１９Ａを介して油圧モータ９Ａに圧油が供給され
る。ここで、カウンタバランス弁１６Ａが中立位
置にある限り、油路２０Ａはチエツク弁１８Ａの
作用により配管１４Ａとの接続が遮断された状態
にあるから、油圧モータ９Ａは回転しない。一
方、配管１３Ａ内の圧力がパイロツト圧力となつ
てカウンタバランス弁１６Ａを図中右方の切換え
位置に切換わろうとし、またシヤトル弁２５Ａを
介して給排路２４Ａに流入し、ブレーキ装置２３
Ａを制動解除状態に変位させようとする。そこ
で、カウンタバランス弁１６Ａのクラツキング圧
力をブレーキ解除圧力より高い状態となるように
セツトしておけば、まずブレーキ装置２３Ａの制
動が解除され、然る後にカウンタバランス弁１６
Ａが図中右方の切換位置に切換わり、油路２０Ａ
がチエツク弁１８Ａをバイパスして配管１４Ａと
接続されるようになる。従つて、油圧モータ９Ａ
の吸入側となるポートには油圧ポンプ１０Ａの圧
油が供給され、排出側となるポートはタンク１２
と接続されることになり、油圧モータ９Ａが回転
しスプロケツト８Ａが回転駆動される。

次に、降坂走行時のように車両の慣性力により
油圧モータ９Ａが強制回転されると、該油圧モー
タ９Ａはポンプ作用を行ない、油路１９Ａ内の油
液を吸入して油路２０Ａ側に吐出する。このため
に、油路１９Ａ内の圧力が低下し、これと連通す
る配管１３Ａ内も低圧となる。この圧力低下によ
りカウンタバランス弁１６Ａが中立位置に復帰
し、油路２０Ａ内に背圧が生じ、油圧モータ９Ａ
に対する減速作用が発揮される。なお、このと
き、油路２０Ａ内の圧力がリリーフ弁２２Ａの設
定圧を越えると油路１９Ａ側にリリーフされる
が、このリリーフ設定圧は通常回路内の機器の保
護と油圧モータ９Ａの減速作用との双方の観点を
規準として定められているから、リリーフ弁２２
Ａの開弁時に減速作用が失なわれることはない。

また、車両が高速走行している状態から除々に
減速させる場合には、制御弁１１Ａを除々に中立
位置に戻すように操作する。これにより油圧ポン
プ１０Ａから配管１３Ａに向けて流れる圧油の流
量がその操作量に応じて除々に減少し、該配管１
３Ａ内の圧力が低下するから、カウンタバランス
弁１６Ａが中立位置に復帰し、前述と同様にして
車両が減速される。

さらに、車両を停止させる場合には、制御弁１
１Ａを中立位置に復帰させ、配管１３Ａ，１４Ａ
を共にタンク１２と接続する状態に切換える。こ
れによりカウンタバランス弁１６Ａは中立位置に
復帰して油圧モータ９Ａへの圧油の供給が停止さ
れて、該油圧モータ９Ａの回転が停止する。

然るにこのとき、油圧モータ９Ａが車両の慣性
力により強制的に回転せしめられようとすると、
リリーフ弁２２Ａが作動して前述と同様減速作用
を発揮しながら車両の停止が行なわれる。この
後、ブレーキ装置２３Ａが制動状態に切換わる。

このように、カウンタバランス弁１６Ａとリリ
ーフ弁２２Ａとで減速作用が行なわれている間
は、油圧モータ９Ａの油路１９Ａ，２０Ａ内の油
液を封じ込め状態とすることにより、戻り油側に
圧力を発生させると共に回路内の一部に負圧が発
生してキヤビテーシヨンが起るのを防止する必要
があるが、カウンタバランス弁１６Ａが中立位置
に復帰することによつて、前述の両機能が発揮さ
れる。しかも、その間における油液の封じ込めを
効果的に行ない、油漏れを可及的に防止するため
に、カウンタバランス弁１６Ａは油圧モータ９Ａ
に近接した位置に設けられている。さらに、この
ようにしても油液の漏洩が生じる場合には、チエ
ツク弁１７Ａ，１８Ａを開弁してタンク１２から
油液を吸込むことができる。

前述の作動は制御弁１１Ａを図中左方の切換位
置に切換えた場合も同様である。そしてこの場合
には、油圧モータ９Ａは前述とは逆方向に回転す
る。また、右側走行を行なうために制御弁１１Ｂ
を操作した場合も同様である。

ところで、前述した従来技術の走行駆動装置は
車両の発進時にまずブレーキ装置２３Ａ，２３Ｂ
を制動解除の状態とし、また車両の停止時等油圧
モータ９Ａ，９Ｂが強制的に回転せしめられるよ
うにするときに、車両を減速したり停止させたり
するためにカウンタバランス弁１６Ａ，１６Ｂを
設けることが必要であつた。そして、車両の停止
時にカウンタバランス弁１６Ａ，１６Ｂを確実に
中立位置に復帰させるために、制御弁１１Ａ，１
１ＢをABR接続とする必要があつた。

従つて、かかる従来技術の走行駆動装置はその
構造上以下に示すような欠点があつた。

まず第１に、車両をその最大速度から除々に減
速する場合、制御弁に接続された配管のうち戻り
油側の配管は常にタンクと接続された状態とな
り、該戻り油側油路に背圧を生じさせることがで
きなくなる。このために、カウンタバランス弁を
中立位置に復帰させて戻り油側油路に背圧を生じ
るようにしているが、このカウンタバランス弁は
配管内の圧力により切換わるもので、しかもON
−OFF制御となつているためにその制御性が悪
く、円滑な減速を行なうことができないばかりで
なく、車両が突然停止する等その停止時に大きな
衝撃を発生させる欠点があつた。

第２に、降坂走行時に配管内の圧力が変動して
カウンタバランス弁がハンチング状態となり、車
両に振動を生じさせて乗心地を損なつたり、振動
音を発生せる欠点もあつた。

本考案は、従来技術の装置ではカウンタバラン
ス弁を設け、該カウンタバランス弁に車両の減速
や停止等の機能を果させようとしたことに起因し
て前述のような欠点が生じるものであることに鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、
カウンタバランス弁を設けることなく車両の制御
を行ない得るようにし、もつて制御性の良好な建
設機械の走行駆動装置を提供することにある。

前述した如くカウンタバランス弁を設けること
なく車両の制御を行なうことができるようにする
ために本考案に係る建設機械の走行駆動装置は、
一端がブレーキ装置に接続される圧油の給排路の
他端を制御弁と連動して切換わる切換弁を介して
補助油圧源と接続し、該給排路と各油通路との間
を接続する連通路を設け、該連通路の途中には給
排路側から各通路側に向けてのみ圧油の流通を許
すチエツク弁を介装する構成としたことをその特
徴とするものである。

前述のように構成することによつて、カウンタ
バランス弁を省略することができるようになると
共に、制御弁としてABR接続の形式のものを使
用する必要がなく、クローズドセンタ形式の制御
弁を採用することができるようになる。このため
に、該制御弁とクロスオーバリリーフ弁とによつ
てブレーキ弁の機能を発揮させることができるよ
うになるから、制御弁を中立位置附近で適宜操作
することにより車両の減速や停止等の操作を円滑
かつ微細に行なうことができ、制御性が良好にな
ると共に乗心地も改善され、低騒音での走行が可
能となる。また、制御弁を中立位置に復帰させた
ときに油圧モータが強制的に回転されると、油漏
れ等により回路内の油液が不足する状態となる
が、連通路を介して油通路内に油液が補給される
から、キヤビテーシヨンが発生するおそれはな
い。

以下、本考案の実施例を第４図に基づき説明す
る。同図において第３図と同一構成要素について
は同一符号を付してその説明を省略するものとす
る。

然るに、３１Ａ，３１Ｂはそれぞれ配管１３
Ａ，１４Ａおよび１３Ｂ，１３Ｂを油圧ポンプ１
０Ａ，１０Ｂとタンク１２との間に切換えるため
の制御弁で、該各制御弁３１Ａ，３１Ｂは従来技
術の制御弁１１Ａ，１１Ｂとは異なりクローズド
センタ形式のものが使用されている。そして、配
管１３Ａ，１４Ａおよび配管１３Ｂ，１４Ｂはそ
れぞれカウンタバランス弁を介することなく油路
１９Ａ，２０Ａおよび油路１９Ｂ，２０Ｂと接続
され、これにより制御弁３１Ａははリリーフ弁２
１Ａ，２２Ａと共にまた制御弁３１Ｂはリリーフ
弁２１Ｂ，２２Ｂと共にブレーキ弁の機能を果す
ように構成されている。一方、制御弁３１Ａ，３
１Ｂと油圧ポンプ１０Ａ，１０Ｂとはそれぞれ逆
流防止用のチエツク弁３２Ａ，３２Ｂを介して接
続されている。

次に３３Ａ，３３Ｂはブレーキ装置２３Ａ，２
３Ｂを制動状態と制動解除状態との間に切換える
ための切換弁を示し、該切換弁３３Ａ，３３Ｂは
制御弁３１Ａ，３１Ｂとそれぞれ同軸に配設さ
れ、該制御弁３１Ａ，３１Ｂに連動して切換わる
３ポート３位置の切換弁となつている。そして、
切換弁３３Ａ，３３Ｂの上流側のポートはそれぞ
れ補助油圧源としての補助ポンプ３４、タンク１
２と接続されており、また下流側ポートには給排
路３５Ａ，３５Ｂが接続され、制御弁３１Ａ，３
１Ｂが中立位置にあるときには給排路３５Ｍ，３
５Ｂはタンク１２に接続された状態にあり、左右
いずれかの切換位置に切換えられたときには切換
弁３３Ａ，３３Ｂもそれに追従して給排路３５
Ａ，，３５Ｂが補助ポンプ３４と接続する状態に
切換わるように構成されている。また、各給排路
３５Ａ，３５Ｂはシヤトル弁３６に接続され、該
シヤトル弁３６には給排路３７が接続されてい
る。該給排路３７の他端は途中で給排路３７，３
７Ｂに分岐されてブレーキ装置２３Ａ，２３Ｂに
接続されている。

さらに、給排路３７には連通路３８Ａ，３８Ｂ
の一端が接続されており、該各連通路３８Ａ，３
８Ｂはそれぞれ途中で分岐して連通路３９Ａ，４
０Ａおよび３９Ｂ，４０Ｂとなつて、連通路３９
Ａは配管１３Ａに、連通路４０Ａは配管１４Ａ
に、連通路３９Ｂは配管１３Ｂに、また連通路４
０Ｂは配管１４Ｂにそれぞれ接続されている。ま
た、連通路３８Ａ，３８Ｂの途中にはそれぞれ絞
り４１Ａ，４１Ｂが介装されており、連通路３９
Ａ，４０Ａ，３９Ｂ，４０Ｂの途中には給排路３
７側から各配管１３Ａ，１４Ａ，１３Ｂ，１４Ｂ
側に向けてのみ圧油の流通を許すチエツク弁４２
Ａ，４３Ａ，４２Ｂ，４３Ｂが介装されている。

本実施例は前述のように構成されるが、次にス
プロケツト８Ａを回転駆動するために制御弁３１
Ａを中立位置から図中左方の切換位置に切換えた
場合を例にとり、その作動を説明する。

制御弁３１Ａを切換えると油圧ポンプ１０Ａと
配管１３Ａとが接続され、また配管１４Ａはタン
ク１２と接続されることになる。一方、制御弁３
１Ａの切換えに連動して切換弁３３Ａも切換わ
り、給排路３５Ａは補助ポンプ３４と接続され
る。そこで、制御弁３１Ａの操作時に例えば該制
御弁３１Ａの無効ストロークの間にまず切換弁３
３Ａが切換わり、その後に制御弁３１Ａが切換わ
るように切換えタイミングを設定しておくことに
より、その操作時にまず補助ポンプ３４が給排路
３５Ａと接続され、ブレーキ装置２３Ａ，２３Ｂ
に該補助ポンプ３４内の圧油が供給され、制動解
除状態になる。然る後、制御弁３１Ａが切換わ
り、油圧ポンプ１０Ａが配管１３Ａと接続され、
配管１４Ａはタンク１２と接続され、油圧モータ
９Ａが回転駆動される。

次に、油圧モータ９Ａが高速回転している状態
から徐々に減速させるには、制御弁３１Ａを中立
位置に徐々に戻す方向に操作する。制御弁３１Ａ
はクローズドセンタ形式となつているから、戻り
油側の配管１４Ａはそのタンク１２への流路面積
が絞られて配管１４Ａ，油路２０Ａ内に背圧が発
生し、この背圧により油圧モータ９Ａが減速され
る。而して制御弁３１Ａの操作量に応じて配管１
４Ａ、油路２０Ａ内の背圧が変化することになる
から、その速度制御特性が良好となる。

また、降坂走行時等のように油圧モータ９Ａが
慣性力により高速回転されるときには、制御弁３
１Ａをその中立位置近傍で操作することにより、
速度制御を行なうことができるようになる。

さらに、車両を停止させる場合には、制御弁３
１Ａを徐々に中立位置に復帰させるように操作を
すれば、油圧ポンプ１０Ａからの吐出油の配管１
３Ａ内の戻り油のタンク１２への還流も規制され
て、回路閉鎖の状態となり、車両が停止し、然る
後に切換弁３３Ａが給排路３５Ａとタンク１２と
を接続させる状態に切換わり、ブレーキ装置２３
Ａは制動状態に復帰する。

そして、前述の如く油圧モータ９Ａ側が回路閉
鎖の状態となり、一方ブレーキ装置２３Ａが制動
解除状態となつている間に、該油圧モータ９Ａが
慣性力によつて強制的に回転せしめられようとす
る場合がある。この場合には、制御弁３１Ａがク
ローズドセンタ形式となつているから、油路１９
Ａ内の背圧が上昇し、この圧力がリリーフ弁２１
Ａの設定圧を越したときに該リリーフ弁２１Ａが
開弁して油路１９Ａ内の圧油を油路２０Ａ内に流
通させ、その際に生じる熱エネルギにより車両の
慣性力の吸収作用が行なわれて、その円滑な停止
が可能となる。ところが、回路閉鎖はクローズド
センタ形式の制御弁３１Ａにより行なわれるもの
であるから、該制御弁３１Ａによつてはこの閉鎖
回路内に油液の補給を行なうことができない。し
かも、当該閉鎖回路の一部を構成する配管１３
Ａ，１４Ａはセンタジヨイント１５を通過させて
いる点などから、回路外への油漏れが多くなる。
この結果、配管１４Ａ、油路２０Ａ内の圧力が低
下することになるが、配管１４Ａは連通路４０
Ａ，３８Ａを介して給排路３７と接続されてお
り、切換弁３３Ａは依然図中右方の切換位置に保
持されているから、補助ポンプ３４から給排路３
７に供給された圧油は連通路３８Ａを介して連通
路４０Ａ内に流れ、チエツク弁４３Ａを開弁して
配管１４Ａ内に油液が補給される。従つて、配管
１４Ａ，油路２０Ａ側が負圧となつてキヤビテー
シヨンが発生する不都合を生じさせることはな
い。また、連通路３８Ａ，３８Ｂに設けた絞り４
１Ａ，４１Ｂは、例えば走行中に配管１３Ａ，１
４Ａ，１３Ｂ，１４Ｂ等の圧力が低下した場合
に、給排路３７内の圧油が当該配管に流れてその
圧力が低下し、ブレーキ装置２３Ａ，２３Ｂが制
動状態に復帰するのを防止する機能を果す。

なお、前述の各実施例では切換弁３３Ａ，３３
Ｂを制御弁３１Ａ，３１Ｂと同軸に設置し、それ
らの間を機械的に連結するものとして説明した
が、要は切換弁３３Ａ，３３Ｂを制御弁３１Ａ，
３１Ｂに連動して切換換わるようになつておれば
よく、また機械的手段で連結したものだけでな
く、電気的手段、流体圧による手段等によつてそ
れらを連動させるように構成することもでき、こ
の場合は切換弁として電磁切換弁、比例電磁切換
弁、油圧切換弁等を用いることができる。さら
に、ブレーキ装置２３Ａ，２３Ｂへの圧油の供給
はシヤトル弁３６、給排路３７を介して行なわ
れ、該各ブレーキ装置２３Ａ，２３Ｂは同時に切
換わるものとしたが、切換弁３３Ａ，３３Ｂをシ
ヤトル弁３６を介さずにそれぞれブレーキ装置２
３Ａ，２３Ｂと各別に接続する構成としてもよ
い。さらにまた、連通路３９Ａ，４０Ａ，３９
Ｂ，４０Ｂをそれぞれ配管１３Ａ，１４Ａ，１３
Ｂ，１４Ｂと接続する構成としたが、それらはリ
リーフ弁２１Ａ，２２Ａ，２１Ｂ，２２Ｂの上流
側、即ち油圧ポンプ１０Ａ，１０Ｂ側の油路１９
Ａ，２０Ａ，１９Ｂ，２０Ｂに接続させてもよ
い。

以上詳細に説明したように、本考案に係る建設
機械の走行駆動装置は、ブレーキ装置に接続され
る圧油の給排路を制御弁と連動して切換わる切換
弁を介して補助油圧源と接続することによりカウ
ンタバランス弁を省略し、かつ制御弁をクローズ
ドセンタ形式のものとすることができる構成とし
たから、制御弁を中立位置附近で操作することに
よつて車両の減速や停止等の操作を行なうことが
できるようになり、車両の走行制御を円滑かつ微
細に行なうことができ、走行制御性を著しく改善
することができる。また、給排路内の圧油を連通
路を介して各油通路に補給することができるよう
に構成したから、車両停止時に慣性力の作用によ
り油圧モータが回転されてもキヤビテーシヨンが
発生する不都合を生じることがなく、回路内の機
器の保護を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ建設機械の一例
としての正面図および平面図、第３図は従来技術
の走行駆動装置を示す油圧回路図、第４図は本考
案の一実施例を示す走行駆動装置を示す油圧回路
図である。 ９Ａ，９Ｂ……油圧モータ、１０Ａ，１０Ｂ…
…油圧ポンプ、１２……タンク、１３Ａ，１３
Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，
２０Ｂ……油路、３１Ａ，３１Ｂ……制御弁、３
３Ａ，３３Ｂ……切換弁、３４……補助ポンプ、
３５Ａ，３５Ｂ，３７，３７Ａ，３７Ｂ……給排
路、３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂ，４０Ａ，
４０Ｂ……連通路、４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４
３Ｂ……チエツク弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 建設機械を走行駆動する油圧モータと、油通路
   を介して該油圧モータと接続される主油圧源と、
   該主油圧源と油圧モータとの間の油通路に介装さ
   れ、該油圧モータへの圧油の給排を制御する制御
   弁と、常時は前記建設機械を制動状態となし、圧
   油を供給することによつて制動解除を行なうブレ
   ーキ装置とを備えた建設機械の走行駆動装置にお
   いて、前記ブレーキ装置を給排路を介して補助油
   圧源と接続し、該給排路の途中に前記制御弁と連
   動して切換わる切換弁を設け、また該給排路と前
   記油通路との間を接続する連通路を設け、該連通
   路の途中には前記給排路側から前記油通路側に向
   けてのみ圧油の流通を許すチエツク弁を介装した
   ことを特徴とする建設機械の走行駆動装置。