JPH0552301U - 油圧モータの駆動回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建設機械等の油圧モータの起動と停止時とに
おける衝撃圧の発生を防止して操作性と乗心地を改善す
る。 【構成】 ２本の主管路１２，１３間に，圧油を相互に
バイパスする２個のパイロット操作リリーフ弁２９，３
０を設ける。このリリーフ弁２９，３０と主管路１２，
１３は切換弁３１を介して接続する。切換弁３１は、操
作レバー１５に接続した遠隔制御弁１６によりパイロッ
ト操作される。２個のリリーフ弁２９，３０は、シャト
ル弁３２を介してパイロット油路１７，１８からパイロ
ット圧を供給される。起動時用リリーフ弁２９は、ばね
室２９ａ側にパイロット圧を加える。停止時用リリーフ
弁３０には、ばねと相反する側３０ａにパイロット圧を
加える。起動並びに停止の何れの操作においても操作開
始時はリリーフ圧が低下され、操作に伴って設定圧力ま
で上昇する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は油圧モータの駆動回路装置に関するものであり、特にリリーフ弁の 設定圧力を制御して衝撃圧を緩和する駆動回路装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の油圧モータの駆動回路を図４及び図５に従って説明する。図４は建設機 械の走行用の駆動回路を示し、方向制御弁１と、これを制御する遠隔制御弁２、 方向制御弁１に接続したカウンタバランス弁３、カウンタバランス弁３と油圧モ ータ４とを接続する２本の主管路５，６をバイパスする２個のリリーフ弁７，８ とから構成されている。９は操作レバー、１０は油圧ポンプである。

【０００３】 図５は、油圧モータ４駆動時の主管路５，６の圧力変化を示す計測図である。 操作レバー９をＦ時点で例えば図４中Ｄ方向へ回動し、方向制御弁１を中立位置 ＣからＡ位置へ切換えると、一方の主管路５と油圧ポンプ１０とが連通して油圧 モータ４を一方向へ回転させる。図５中Ｇの時点で操作レバー９を中立位置へ戻 すと、方向制御弁１が中立位置Ｃへ復帰して油圧モータ４の駆動を停止する。同 図に示すように、発進時には加速側主管路圧力Ｐ₁ に立上がりが急峻なピーク圧 力ａが発生し、減速開始時と停止時には制動側主管路Ｐ₂ にピーク圧力ｂ，ｃが 発生しており、このピーク圧力ａ，ｂ，ｃが駆動回路に衝撃をもたらす。

【０００４】 更に、ピーク圧力ｃによって開いたリリーフ弁７，８が閉じると（Ｈ）機体は 一旦停止するが、加速側主管路圧力Ｐ₁ にピーク圧力ｄが発生する。このピーク 圧力ｄの反作用で制動側主管路Ｐ₂ にピーク圧力ｅが発生し、油圧モータ４は前 後の圧力差によって反転を開始し、差圧力は急速に減少してゼロになり、油圧モ ータ４が停止する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 前述した従来の油圧モータ駆動回路は、起動時並びに停止時に衝撃圧が発生し て油圧装置及び操作者に衝撃を与え、肉体的負担によって疲労度が高く作業性の 低下を招くとともに、油圧装置の耐久性を低下させる原因ともなる。 また、方向制御弁を極めて短時間開いて油圧モータを微少量駆動する所謂イン チング操作時にも、操作レバーのオン／オフに伴い衝撃圧が発生して操作に円滑 さを欠き、微妙な操作が困難である。

【０００６】 そこで、油圧モータの起動時並びに停止時における衝撃を軽減し、操作性及び 作業性を向上させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本考案 はこの課題を解決することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は上記課題を解決するために提案するものであり、油圧モータとパイ ロット操作方向制御弁とを接続する２本の主管路を分岐して切換弁に接続し、該 切換弁を介して２個のパイロット操作可変圧力リリーフ弁を並列に設け、夫々相 反する方向へ圧油をバイパスするように接続し、前記パイロット操作方向制御弁 を制御する２本のパイロット油路から前記切換弁へパイロット圧を供給し、前記 切換弁を前記方向制御弁に連動させて、一方のリリーフ弁を常時起動時に作用さ せ、他方のリリーフ弁を常時停止時に作用させるとともに、前記２本のパイロッ ト油路からシャトル弁を介して前記２個のリリーフ弁へパイロット圧を供給し、 起動時用のリリーフ弁をポジティブ制御し、停止時用のリリーフ弁をネガティブ 制御する油圧モータの駆動回路装置、及び上記２本の主管路の切換弁への分流点 と油圧モータとの間に夫々パイロット操作逆上弁を設け、夫々相対する主管路へ パイロット油路を接続し、該パイロット油路の夫々にスローリターン弁を設けて パイロット圧の低下速度を減速するとともに、前記パイロット操作方向制御弁の 中立位置の通路に絞りを設けてタンクへの戻り流量を制限した油圧モータの駆動 回路装置を提供するものである。

【０００８】

【作用】 操作レバーを操作すると方向制御弁にパイロット圧が供給され、スプールが中 立位置から油圧モータの正転位置或いは逆転位置に切換わり、油圧モータへ圧油 が圧送される。同時に、主管路に設けた切換弁を通じて加速側主管路の圧力が起 動時用のリリーフ弁に作用する。切換弁は方向制御弁と共通のパイロット圧によ って連動し、リリーフ弁と主管路との接続方向を切換えるので、油圧モータの駆 動方向に係わらず、加速側主管路の圧力は常時一方の起動時用リリーフ弁に伝達 され、戻り側主管路の圧力は他方の停止時用リリーフ弁に伝達される。

【０００９】 これらの２個のリリーフ弁は、方向制御弁及び切換弁のパイロット油路から、 シャトル弁を介してパイロット圧を供給される。起動時用リリーフ弁は、ばね室 側の油室にパイロット圧を伝え、停止時用リリーフ弁はばね室と相反する油室に パイロット圧を加えている。従って、起動時用リリーフ弁は、操作レバーの操作 量即ちパイロット圧に比例してリリーフ設定圧が上昇し、停止時用リリーフ弁は パイロット圧に反比例してリリーフ設定圧が下降する。これにより、起動操作開 始時に、起動時用リリーフ弁は低圧のリリーフ圧でスタートして衝撃圧の発生を 抑制し、操作に伴ってリリーフ圧が上昇し、操作終了の時点では高圧に達して油 圧モータへ十分な駆動圧力を与えることができる。一方、停止時用リリーフ弁は 減速操作開始の時点では低圧のリリーフ圧に保持されて衝撃圧の発生を抑制し、 操作に伴ってリリーフ圧が上昇し、操作終了の時点では高圧に達して油圧モータ へ十分な制動背圧を与える。

【００１０】 請求項２記載の考案は、主管路に設けたパイロット操作逆止弁によって、停止 状態にある油圧モータには制動背圧がかかっている。回転中の油圧モータを停止 させる際は、パイロット油路に設けたスローリターン弁の作用によって、戻り側 の主管路の逆止弁の動作が遅延される。従って、主管路が急激に遮断されること がなく、また方向制御弁の中立位置の通路に設けた絞りによってタンクへ戻る流 れに抵抗が生じ、停止時用リリーフ弁への管路圧力の急激な低下を防止して十分 な制動効果が発揮される。

【００１１】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図１乃至図３に従って詳述する。図１は建設機械 等の油圧モータ駆動回路装置を示し、油圧モータ１１は、２本の主管路１２，１ ３によって方向制御弁１４へ接続されている。方向制御弁１４は、操作レバー１ ５を接続した遠隔制御弁１６と、パイロット油路１７，１８によって接続され、 操作レバー１５の動きに方向制御弁１４のスプールが連動し、油圧モータ１１の 回転方向及び回転速度を制御する。方向制御弁１４の中立位置はＡＢＲ接続とな っており、通路ＡＲ並びにＢＲに夫々絞り１９，２０を設けている。

【００１２】 主管路１２，１３の油圧モータ１１近傍には夫々パイロット操作逆止弁２１， ２２を設け、油圧モータ１１側から方向制御弁１４へ戻る流れを阻止している。 パイロット操作逆止弁２１，２２は夫々、相対する主管路１３，１２からパイロ ット油路２３，２４を通じてパイロット圧を供給される。また、このパイロット 油路２３，２４には夫々スローリターン弁２５，２６を設け、その絞り２７，２ ８の断面積を十分に小径にして、方向制御弁１４を中立位置に戻してから機体が 完全に停止するまでの間は、戻り側の逆止弁２２を「開」状態に保持するように しておく。

【００１３】 パイロット操作逆止弁２１，２２の下流には主管路１２，１３を両方向へバイ パスする２個のパイロット操作リリーフ弁２９，３０を設けている。このリリー フ弁２９，３０への流れは切換弁３１によって制御され、切換弁３１のパイロッ トポートを遠隔制御弁１６のパイロット油路１７，１８へ接続してパイロット操 作し、操作レバー１５に連動して切換わるようにしている。従って、同図中上の リリーフ弁２９は油圧モータ１１の回転方向に係わらず、起動時用リリーフ弁と して働き、下側のリリーフ弁３０は停止時用リリーフ弁として作用する。

【００１４】 起動時用リリーフ弁２９と停止時用リリーフ弁３０は、シャトル弁３２を介し て遠隔制御弁１６のパイロット油路１７，１８からパイロット圧を供給される。 停止時用リリーフ弁３０は、パイロット圧の増加とともにリリーフ設定圧が低下 するものである。一方、起動時用リリーフ弁２９は、パイロット油路３３をオフ セットばね室側の油室２９ａに接続し、低圧に設定されたリリーフ設定圧がパイ ロット圧の上昇に伴って上昇するように形成している。

【００１５】 次に、操作レバー１５を矢印Ｄ方向へ操作した場合について説明する。パイロ ット油路１７にパイロット圧が発生すると、方向制御弁１４は同図中Ｉの位置に 切換わり、切換弁３１も連動してＩの位置に切換わる。同時にパイロット圧はシ ャトル弁３２を介して起動時用リリーフ弁２９のばね室側油室２９ａに、また停 止時用リリーフ弁３０にはばね室と相反する油室３０ａに伝えられる。従って、 遠隔制御弁１６の操作量に対応して、起動時用リリーフ弁２９のリリーフ設定圧 は低圧から高圧へ、停止時用リリーフ弁３０の設定圧は高圧から低圧へと変化す る。

【００１６】 また、主油圧ポンプ３４からの圧油は主管路１２を通り、逆止弁２１を介して 油圧モータ１１へ供給され、同時にスローリターン弁２６を経由して戻り側主管 路１３の逆止弁２２を開き、油圧モータ１１を起動させる。起動時用リリーフ弁 ２９のリリーフ設定圧は低圧に設定されており、操作レバー１５の操作量に対応 して低圧から高圧に変化するので、図２のｆに示すように起動時の加速側主管路 １２の圧力Ｐ₃ の上昇速度が抑制され、操作速度に応じた加速感が得られる。

【００１７】 油圧モータ１１を定常速度から停止させる場合は、遠隔制御弁１６を中立位置 方向へ操作すると、パイロット油路１７の圧力が低下して方向制御弁１４は中立 位置方向へ移動する。リリーフ弁２９，３０のリリーフ設定圧は、前述した加速 時と同様に操作速度に連動して変化し、起動時用リリーフ弁２９の設定圧は低下 し、停止時用リリーフ弁３０の設定圧は上昇する。従って、方向制御弁１４によ って戻り側主管路１３の流量を直接制御でき、操作速度に対応した減速感が得ら れるとともに、方向制御弁１４の中立位置の通路に設けた絞り１９，２０によっ て適度な制動背圧が発生する。同時に、減速操作に伴って停止時用リリーフ弁３ ０のリリーフ設定圧が低圧から高圧へ変動するので、制動性能を犠牲にすること なく、図２のｇに示すように油圧モータ１１のポンプ作用によって生じる衝撃圧 の発生が軽減される。

【００１８】 また、停止した時点（Ｈ）では起動時用リリーフ弁２９のリリーフ設定圧が低 圧に復帰しているので、従来例として示した図５の加速側主管路圧力Ｐ₁ にみら れるピーク圧ｄの発生が防止される。よって、同図に示す油圧モータ１１の反転 の原因である戻り側主管路のピーク圧ｅを図２のｈに示すように抑制でき、ショ ックが軽減される。

【００１９】 パイロット操作逆止弁２１，２２は、比較的低いパイロット圧で開くように形 成されているため、坂道等で停止して機体の自重によって戻り側主管路１３に負 荷圧がかかっている場合に、起動操作を行うと急起動する懸念があるが、戻り側 の流量を方向制御弁１４で直接制御するので急起動を防止でき、降坂時の操作を 容易に行える。また、降坂時に逸走状態に近づいて加速側主管路１２の圧力が低 下したときは、スローリターン弁２６を介して戻り側主管路１３のパイロット操 作逆止弁２２のパイロット圧油が抜け、パイロット操作逆止弁２２は「閉」とな り、油圧モータ１１を制動するので逸走が防止される。

【００２０】 操作レバー１５を図１中矢印Ｅ方向へ操作した場合の相違は、方向制御弁１４ と切換弁３１がＪ位置に切換わり、主管路１２，１３の圧油の流れが逆転し、同 図中左のパイロット操作逆止弁２１が戻り側主管路１２の流れを制御して油圧モ ータ１１が逆転するのみで、その他の作用は正転時と同様である。 図３はシャトル弁３２と停止時用リリーフ弁３０とを接続するパイロット油路 ３５にスローリターン弁３６を設けて戻り側の流れを減速したものである。これ により、停止操作時に停止時用リリーフ弁３０のリリーフ設定圧の上昇速度を一 定値以下に制御し、操作レバー１５を急速操作した場合にも急停止を防止して、 一定の減速感が得られるようにしている。また、図示は省略するが、起動時用リ リーフ弁２９へのパイロット油路３３にスローリターン弁を設けて、加圧側の流 れを減速し、起動時に起動時用リリーフ弁２９のリリーフ設定圧の上昇を遅延さ せて急加速時の衝撃を更に軽減させてもよい。

【００２１】 尚、この考案は、この考案の精神を逸脱しない範囲において種々の改変を為す ことができ、この考案がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２２】

【考案の効果】

この考案は、上記一実施例に於て詳述したように、操作量に比例して加速側主 管路のリリーフ設定圧は低圧から高圧へ変化し、戻り側主管路のリリーフ設定圧 は高圧から低圧に下降する。従って、起動時と減速時に発生する衝撃圧が可及的 に軽減され、停止する際に油圧モータのポンプ作用によって２本の主管路へ交互 に発生する衝撃圧の発生が抑制されて油圧モータの反転を防止できる。

【００２３】 よって、衝撃圧の低下により操作者の疲労度が低下するとともに、油圧モータ の起動と停止が円滑となり、微少量の操作を容易且つ正確に行うことができ、操 作性及び作業能率の向上に寄与する実用的価値ある考案である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の駆動回路装置の回路図。

【図２】主管路の圧力変化を示すグラフ。

【図３】他の実施例を示す回路図。

【図４】従来の駆動回路装置の回路図。

【図５】従来の主管路の圧力変化を示すグラフ。

【符号の説明】

１１ 油圧モータ １２，１３ 主管路 １４ 方向制御弁 １７，１８ パイロット油路 １９，２０ 絞り ２１，２２ パイロット操作逆止弁 ２３，２４ パイロット油路 ２５，２６ スローリターン弁 ２９，３０ パイロット操作リリーフ弁 ３１ 切換弁 ３２ シャトル弁

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧モータとパイロット操作方向制御弁
   とを接続する２本の主管路を分岐して切換弁に接続し、
   該切換弁を介して２個のパイロット操作可変圧力リリー
   フ弁を並列に設け、夫々相反する方向へ圧油をバイパス
   するように接続し、前記パイロット操作方向制御弁を制
   御する２本のパイロット油路から前記切換弁へパイロッ
   ト圧を供給し、前記切換弁を前記方向制御弁に連動させ
   て、一方のリリーフ弁を常時起動時に作用させ、他方の
   リリーフ弁を常時停止時に作用させるとともに、前記２
   本のパイロット油路からシャトル弁を介して前記２個の
   リリーフ弁へパイロット圧を供給し、起動時用のリリー
   フ弁をポジティブ制御し、停止時用のリリーフ弁をネガ
   ティブ制御する油圧モータの駆動回路装置。
2. 【請求項２】 上記２本の主管路の切換弁への分流点と
   油圧モータとの間に夫々パイロット操作逆止弁を設け、
   夫々相対する主管路へパイロット油路を接続し、該パイ
   ロット油路の夫々にスローリターン弁を設けてパイロッ
   ト圧の低下速度を減速するとともに、前記パイロット操
   作方向制御弁の中立位置の通路に絞りを設けてタンクへ
   の戻り流量を制限した請求項１記載の油圧モータの駆動
   回路装置。