JPH0432244B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は建設機械の油圧回路で、アクチユエ
ータ特に油圧モータのキヤビテーシヨンを防止す
るに有効な手段を備えている油圧回路に関する。

従来の技術 従来から建設作業車両において、油圧モータの
空転による逸走防止を目的としてクロスリリーフ
弁付のカウンタバランス弁を用いる方法が一般的
に行われている。しかし、この方法はオペレータ
の意図に反して減速時にシヨツクやハンチングが
発生するという欠点がある。

第３図は、上記のカウンタバランス弁を使用し
ないときの従来技術の油圧回路図である。第３図
の油圧回路では、油圧モータ１作動用のセンタバ
イパス形式の切換弁３からタンク７へ通ずる戻り
油路８に背圧弁２７を設け、その背圧２７の上流
から直接油圧モータ１の作動用油路へ油路を通ぜ
しめ、該油路にチエツク弁１１，１２を設け、切
換弁３からの戻り油が上記チエツク弁１１，１２
を通つて油圧モータ１に逆流できるようにしてい
る。あるいはまた、油圧モータにサクシヨン弁を
設け、戻り回路から大口径の油路で油圧モータへ
吸入させることができるようにしている。

この発明が解決しようとする課題 従来技術の油圧回路では、切換弁から油圧モー
タまでの距離が長い場合、あるいは、油管の径が
細い場合は配管抵抗が大きく、油圧モータ回路に
十分の油量が供給されない場合にキヤビテーシヨ
ンを起こしやすい。また、油圧モータ回路へ十分
な油量を供給できるように背圧を高くすると作動
時に効率が悪くなる。また、油圧モータにサクシ
ヨン弁を取付ける場合は、サクシヨン弁、およ
び、その配管のためのスペースの問題があり、ま
た、コストアツプの原因にもなつた。

この発明は上記の課題を解決し、油圧モータの
キヤビテーシヨンをより効果的に防止できるとと
もに、油圧モータの作動時に戻り油路の背圧によ
る悪影響を無くすことのできる油圧回路を提供す
ることを目的とする。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために講じたこの発明の
手段は、 イ 油圧モータ用切換弁からタンクへ通じる戻り
油路の終端部付近にリリーフ弁を設ける。

ロ 該リリーフ弁の上流側油路から分岐し、油圧
モータ作動用油路のそれぞれに向け自由通路を
形成するチエツク弁を備えた油路を設ける。

ハ 上記リリーフ弁には、パイロツト圧により内
部油路を開路させる受信部を２個設け、一方の
受信部へは該リリーフ弁の流入側戻り油路から
の、他方の受信部へは油圧ポンプの吐出口側油
路からの圧油をパイロツト圧として通ぜしめる
とともに、 ニ 上記他方の受信部へ作用する油圧ポンプの吐
出圧力が所定値以下のときは、油圧モータ回路
がキヤビテーシヨンを起こすことのない十分な
背圧を保つような設定圧となし、所定値を超え
るにともない上記設定圧よりも低い圧力でリリ
ーフ弁の内部油路が開路する如くする。

作 用 イ 戻り油路の終端部付近に設けたリリーフ弁
は、２つの受信部のうち、前記他方の受信部に
作用するパイロツト圧が所定値を超えない限
り、従来技術の背圧弁より高い圧力を保持する
ので、油圧モータが作動されないとき、または
作動中であつても流入側圧力が低下しようとす
るときもキヤビテーシヨン防止のための圧油の
供給が円滑、迅速に行われる。

ロ 油圧モータが負荷状態で作動すると油圧ポン
プの吐出圧が前記所定値以上となるのでリリー
フ弁の内部油路は開路状態となり、戻り油路の
背圧が低下するので、油圧モータの作動効率は
良くなる。

実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。第１図は、この発明にかかる油圧回
路図である。図において、従来技術と同一構成要
素を使用するものに対しては同符号を付す。１は
建設機械の走行用油圧モータで、２は該油圧モー
タ１に圧油を供給する油圧ポンプ、３は該油圧モ
ータ１を制御するセンタバイパス形の切換弁で、
油圧ポンプ２の吐出口側から切換弁３へ油路４が
通じており、該切換弁３から油圧モータ１へ油路
５，６が通じており、切換弁３を操作して油圧モ
ータ１を作動させたときの戻り油を、タンク７へ
戻す戻り油路８が切換弁３とタンク７との間に設
けてある。また、２６は切換弁３が中立位置にあ
るとき、油路４の圧油が該切換弁３のセンタバイ
パス通路を経て戻り油路８に合流する油路であ
る。９，１０は戻り油路８から分岐して油圧モー
タ１へ通ずる油路５，６のそれぞれに連通する油
路で、該油路９，１０には油圧モータ１の方への
み油が流れる向きにチエツク弁１１，１２がそれ
ぞれ設置されている。１３は戻り油路８の終端近
くに設けられたリリーフ弁で、従来技術の背圧弁
に代つて戻り油路８に若干の圧力を与えるための
ものである。該リリーフ弁１３には、内部油路を
開路するパイロツト圧受信部が２個設けてあり、
その一方の受信部へは、該リリーフ弁１３の上流
側の戻り油路８からパイロツト油路１４が通じ、
他方の受信部へは油圧ポンプ２の吐出側油路４か
らパイロツト油路１５が通じている。

そうして、このリリーフ弁１３が開路するに必
要な、上記一方の受信部へのパイロツト圧は、従
来技術の背圧弁の設定圧力よりも高くしてあり、
他方のパイロツト圧は、油圧モータ１の作動始め
圧力で開路をするようにしてある。

したがつて、このリリーフ弁１３は油路８を一
定油圧に保持する機能を有するが、油圧モータ１
が作動していないとき、または外力により強制的
に早い速度で作動さされようとしたとき、すなわ
ち、パイロツト油路１５の圧力が低圧のときは、
油路８を従来技術の背圧弁で発生する圧力よりも
高い背圧に保つが、油圧モータ１に負荷が加わつ
た通常の作動状態に入ろうとすると、パイロツト
油路１５の圧力は上昇するのでリリーフ弁１３の
内部油路は開路し、上述の背圧は低くなる。２６
は切換弁３が中立位置にあるとき、そのセンタバ
イパス通路から戻り油路８に通じる油路であり、
したがつて、油圧ポンプ２の吐出油は、切換弁３
の切換位置に関係なく、全量戻り油路を通りタン
ク７へ戻る。なお、１６は戻り油路８に設けたリ
リーフ弁１３のバイパス油路で、該油路１６には
絞り１７を設け、リリーフ弁１３の機能の安定化
を計つている。

第２図は上記リリーフ弁１３の最も簡単なもの
の構成を示す断面図であり、１８は弁本体、１９
はピストン弁、２０はバネで、該バネ２０で付勢
されたピストン弁１９の前部２１が流入路２２と
流出路２３との間の弁座２４に接している。２５
は小径ピストンで、その右端はピストン弁１９の
弁部２１の先端に接している。したがつて、ピス
トン弁１９の戻り油路８に通ずる流入路２２の油
圧が所定値以上では、バネ２０を圧縮して作動
し、リリーフ弁１３を開路するほか、パイロツト
油路１５の油圧で作動する小径ピストン２５によ
つても作動し、リリーフ弁１３は開路状態とな
る。なお、第１図の油圧回路図においては、戻り
油路８から分岐したパイロツト油路１４のパイロ
ツト圧が、リリーフ弁１３の一方の受信部に作用
して該リリーフ弁１３を開路する如く表示してあ
るが、第２図に示すような直動式リリーフ弁にお
いては、油路２６が戻り油路８に合流して主戻り
回路を形成し、これがパイロツト油路１４をも兼
用して流入路２２に流入し、この部分が前記一方
の受信部となり、また、小径ピストン２５を嵌挿
し、パイロツト油路１５を導いた油室は他方の受
信部を形成している。

次に、上記構成のこの発明が実際に作動する場
合について説明する。

油圧モータ１を作動する場合は切換弁３を右、
あるいは、左に切換える。油圧ポンプ２からの吐
出油は油路４、切換弁３を経て、例えば油路５を
通つて油圧モータ１に達し、戻り油は油路６、切
換弁３、戻り油路８を経てリリーフ弁１３に達す
るが、油圧モータ１の負荷抵抗により油圧ポンプ
２の吐出油圧が上昇しており、パイロツト油路１
５を通り、リリーフ弁１３の他方の受信部に達し
た圧油はパイロツト圧信号となり、小径ピストン
２５を介してピストン弁１９を右方へ押し、流入
油路２２と流出油路２３の間を開き、戻り油路８
がタンク７に通ずる。したがつて、油圧モータ１
作動中はリリーフ弁１３は全く開放された状態と
なり、背がかからないので油圧モータ１への有効
ピストンは最大となる。

次に、油圧モータ１を停止せしめる場合は、勿
論、切換弁３を中立位置に戻すが、該切換弁３の
ポートが締切られる過程をみてみると、切換弁３
の操作によりポートの断面積が縮小し、締切られ
る直前では切換弁３を通つて油圧モータ１へ流れ
る油量は急激に減小する。これに対して油圧モー
タ１は慣性があるため急激にその回転速度を減少
することができず、そのまま回転しようとする。
このため油圧モータ１に通ずる流入側の油路５、
あるいは、６は油量が不足し、油圧モータ１はキ
ヤビテーシヨンを起こそうとする。このとき、切
換弁３は中立位置近くにあつて、中立時のセンタ
バイパス油路が開かれて油圧ポンプ２の吐出油の
一部が油路２６、戻り油路８を通つてタンク７へ
流れる。よつて、油圧ポンプ２の吐出油圧が低下
しパイロツト油路１５のパイロツト油圧は低く、
リリーフ弁１３の他方の受信部には内部油路を開
路するだけのパイロツト圧は作用しなくなり、該
リリーフ弁１３は一方の受信部へ通じるパイロツ
ト油路１４を有する通常のリリーフ弁としての機
能のみとなる。リリーフ弁１３の内部油路を開路
するに必要なパイロツト油路１４からのパイロツ
ト油圧は油圧モータ１の回路がキヤビテーシヨン
を起こさない背圧を保つようにセツトしている。
戻り油路８は、このようにしてリリーフ弁１３の
作用により、従来の背圧弁によるよりも高い圧力
を保持するので、油圧モータ１の流入側油路に油
の供給が不足して圧力が低下すれば戻り油路８か
らチエツク弁１１、油路９を径て油路５へ、ある
いは、チエツク弁１２、油路１０を経て油路６へ
と油が流れる。このため、油圧モータ１は切換弁
３が中立位置に戻される直前にその圧油の流れる
ポートが小さくなり、油量の供給が不足する状態
になつても、戻り油路８から油の補給を受けるの
でキヤビテーシヨンを起こすことがなく円滑に作
動する。

上記の、油路８から油の補給をする作用は、上
述の如く、切換弁３の切換え中のみならず、油圧
モータ１作動中、その回転方向の外力が加わり、
圧油供給側油路がキヤビテーシヨンを起こそうと
するときにも、同様の作用により有効となること
は勿論である。

発明の効果 この発明にかかる油圧回路では、戻り油路の終
端部付近に、設けた内部油路を開路させる受信部
を２個有するリリーフの一方の受信部にはリリー
フ弁の流入側の戻り油路から、他方の受信部には
油圧ポンプの吐出口側油路から、パイロツト油路
を接続するようにした。そうして、上記他方の受
信部に作用するパイロツト圧が所定値以下のとき
はリリーフ弁のリリーフ圧力は従来技術における
背圧弁より高い背圧を保持できるようにしたの
で、より効果的にキヤビテーシヨンを防止でき
る。それとともに、油圧モータの負荷作動時には
油圧ポンプの吐出圧は所定値よりも高いパイロツ
ト圧として上記他方の受信部に作用してリリーフ
弁の内部油路を開路するので、戻り油路の背圧が
なくなり、油圧モータの作動効率をよくすること
ができる。

また、リリーフ弁は戻り油路の終端部に設けれ
ばよいので、切換弁の個数が多くてもリリーフ弁
は１個のみでよく、従来のように各アクチユエー
タ回路にカウンタバランス弁を設けるのに比較し
て、非常に経済的でコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる油圧回路図、第２図
はリリーフ弁の構成を示す断面図、第３図は従来
技術の油圧回路図である。 １……油圧モータ、２……油圧ポンプ、３……
切換弁、８……戻り油路、１１，１２……チエツ
ク弁、１３……リリーフ弁、１４，１５……パイ
ロツト油路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油圧ポンプから切換弁を経て油圧モータを作
   動させる油路と、該切換弁からタンクへ通じる戻
   り油路と、該切換弁の中立時センタバイパス通路
   を経て戻り油路へ通じる油路と、戻り油路から分
   岐し油圧モータを作動させる油路に向け自由通路
   を形成するチエツク弁を設けた油路とで構成した
   油圧回路において、前記戻り油路の終端部付近に
   信号圧力で内部油路を開路する受信部を２個有す
   るリリーフ弁を設け、一方の受信部には信号圧と
   して戻り油路を、他方の受信部には油圧ポンプの
   吐出口側油路を通ぜしめたことを特徴とする建設
   機械の油圧回路。