JPH0623463Y2 - 走行用油圧モ−タの油圧回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 この考案は、油圧により走行する車両における走行用油
圧モータの油圧回路に関するものである。

Ｂ．従来の技術 一般に、ホイール式油圧ショベルなどのように走行可能
とされた作業機械においては、その走行に油圧モータが
用いられており、この油圧モータの駆動回路には第２図
に示すような油圧回路が用いられていた。

この油圧回路は、作業機械の各種のアクチュエータを駆
動する油圧ポンプ１Ａ，１Ｂと、この油圧ポンプ１Ａ，
１Ｂからの圧油の供給を各アクチュエータ毎に制御する
コントロールバルブの集合体である多連コントロールバ
ルブ２Ａ，２Ｂと、多連コントロールバルブ２Ａ，２Ｂ
の走行用コントロールバルブ３ａ，３ｂにより駆動制御
される走行用モータ４からなり、走行モータ４の主管路
５Ａ，５Ｂには、クロスオーバリリーフバルブ６、カウ
ンタバランスバルブ７、メイクアップバルブ８が接続さ
れている。さらに、メイクアップバルブ８とタンク１０
とが外部メイクアップ回路１２により接続され、コント
ロールバルブ２Ａの戻り油管路にはオイルクーラ１１が
設けられている。

以上のような構成において、コントロールバルブ３ａ，
３ｂを「イ」の位置に操作すると、油圧ポンプ１の油は
各コントロールバルブを出て合流し、その圧力により
「イ」の位置に切換えられたカウンタバランスバルブ７
を通り、主管路５Ａから走行モータ４に供給され、走行
モータ４を駆動する。一方、走行モータ４からの戻り油
は、主管路５Ｂから「イ」の位置に切換わっているカウ
ンタバランスバルブ７、各コントロールバルブ３ａ，３
ｂを通り、各戻り油はオイルクーラ１１を経て、あるい
は直接タンク１０に戻される。これにより、走行モータ
４は正転し、作業機械（走行車両）は前進する。なお、
後進の場合は逆の動作が行なわれる。

走行中の車両を減速するため、コントロールバルブ３
ａ，３ｂを操作して走行モータ４への供給油量を減少さ
せると、主管路５Ａの圧力が低下し、カウンタバランス
バルブ７はそのばね力により中立位置に戻り、走行モー
タ４の回路を全閉する。この状態において、走行モータ
４は走行中の慣性により回転を継続しようとするので、
主管路５Ｂには高圧のブレーキ油圧が発生し、走行モー
タ４は減速し、この状態が続けば車両は停止する。

また、車両が坂道を降坂する場合、走行モータ４は外力
により回転せしめられ、油圧ポンプ１からの供給油量が
不足する。これにより主管路５Ａの圧力が低下し、減速
の場合と同様に、カウンタバランスバルブ７により走行
モータ４の回転が全閉し、主管路５Ｂ側が高圧となり、
走行モータ４は減速する。この減速により、供給油量の
不足がなくなると、主管路５Ａの圧力は再び増加し、カ
ウンタバランスバルブ７は「イ」の位置に切換えられ、
走行モータ４は回転を続ける。このような動作の繰り返
しにより、車両降坂の場合の逸走が防止される。

ここで、減速および降坂の場合、カウンタバランスバル
ブ７が閉じて走行モータ４が減速するとき、走行モータ
４にキャビテーションが発生し、走行モータの寿命低下
や異常騒音の原因となる。

メイクアップバルブ８および外部メイクアップ回路１２
はこれを防止するためのものであり、主管路５Ａに圧力
低下が生じると、タンク１０から油が外部メイクアップ
回路１２，メイクアップバルブ８を経て主管路５Ａに吸
い込まれ、油量不足を補いキャビテーションの発生を防
止している。

ところが、近年、車両の重量が増加し、またその速度が
高速化する傾向にあり、このような場合、減速時または
降坂時における走行モータ４の入口での不足の油量も増
大することになり、外部メイクアップ回路１２，メイク
アップバルブ８によるタンク１０からの吸込みだけで
は、不足油量を補うことができず、キャビテーションの
発生を防止することができなくなるという問題が生じて
いた。

このような問題点を解消するため、本出願人は先に特開
昭６１−６０３２７号（特願昭５９−１８０７１６号）
公報に新しい油圧回路を提案した。

この油圧回路は、第３図に示すように、走行モータ４の
戻り油管路中にリストリクションバルブ１６を設け、こ
のリストリクションバルブ１６の入口側とメイクアップ
バルブ８とをメイクアップ管路１７で接続し、車両の減
速時や降坂時に走行モータの吐出油を主管路５Ａへ押し
込み不足油量を補うようにしたものである。

なお、この油圧回路では、クロスオーバリリーフバルブ
６，カウンタバランスバルブ７の代りにリリーフ弁１
３、チェック弁付可変絞り弁１４が用いられる。このチ
ェック弁付可変絞り弁１４は主管路５Ｂに設けられ、チ
ェック弁１４ａと主管路５Ａの圧力により絞り量が変化
する可変絞り弁１４ｂとで構成されている。

このような油圧回路の動作を詳述すると、まず車両の平
地走行時、油圧ポンプ１からコントロールバルブ３を経
て供給された圧油により走行モータ４が回転駆動される
とともに主管路５Ａの圧力により可変絞り弁１４が全開
となる。主管路５Ｂに吐出された吐出油は、全開の絞り
弁１４および各コントロールバルブ３ａ，３ｂを通り管
路１５で合流する。この合流した吐出油はメイクアップ
管路１７を通ってメイクアップバルブ８に達するが、通
常走行時には主管路５Ａ，５Ｂの圧力がリストリクショ
ンバルブ１６の設定圧以上であるので、メイクアップバ
ルブ８は開かず、リストリクションバルブ１６が開き、
吐出油全量がオイルクーラ１１を通ってタンク１０に戻
される。これにより、走行モータ４は正転し、車両は前
進する。車両後進の場合は走行モータ４における油の流
れの方向が逆になるだけである。ただし、後進時の主管
路５Ａの圧力が低いため可変絞り弁１４ｂは絞られた状
態にあるが、圧油はチェック弁１４ａを通るので、走行
モータ４の駆動に支障はない。

減速時および降坂時には、走行モータ４が、車両の慣性
や坂道の勾配による重量分力等の外力により回転せしめ
られ、ポンピング現象により油圧ポンプ１Ａ，１Ｂから
の供給油量が不足するから主管路５Ａの圧力が低下す
る。この結果、メイクアップバルブ８が開き、走行モー
タ４から吐出された油が管路１５、メイクアップ管路１
７、メイクアップバルブ８、主管路５Ａを経て走行モー
タ４に不足油量だけ供給される。

この場合、モータ戻り油のうちメイクアップバルブ８を
通る油以外の油（余剰油）はその圧力によりリストリク
ションバルブ１６を開いてタンク１０へ戻されるので、
メイクアップバルブ８を通って走行モータ４に供給され
る油は、リストリクションバルブ１６の設定圧力とほぼ
同じ圧力で主管路５Ａに押し込まれることになる。ここ
で、余剰油の量は油圧ポンプ１の吐出油量にほぼ等しい
量（走行モータ４，コントロールバルブ３等からの洩れ
量分だけ少ない量）である。

なお、車両の減速時や降坂時、主管路５Ａの圧力が低下
すると、可変絞り弁１４ｂが絞られる。このため、主管
路５Ｂの圧力は上昇し、これがブレーキ油圧となって車
両を減速させる。特に降坂時においては、車両の減速に
よる主管路５Ａの圧力上昇、可変絞り弁１４ｂの全開、
主管路５Ａの圧力低下、可変絞り弁１４ｂの絞り、車両
の減速という動作が繰り返され、車両の逸走を防止する
ことができる。

ところで、第２図の油圧回路では、ブレーキ油圧を発生
させるためカウンタバランスバルブが用いられており、
これは主管路５Ａ，５Ｂを全閉，全開（ＯＮ，ＯＦＦ）
する構造であるので、発進，降坂，高速からの減速が、
全閉時，全開時のショックにより滑らかに行なわれず、
乗心地が極めて悪く、運転感覚の点でも問題があった。
しかしながら、第３図の油圧回路であれば、可変絞り弁
１４ｂの絞りを、最大絞り時においても可変絞り弁１４
ｂを全閉とせず必要最小限の絞りに調節しておけば、コ
ントロールバルブの全閉時、全開時におけるショックを
抑制することができ、前述のような欠点を除去すること
ができる。

Ｃ．考案が解決しようとする問題点 しかし、上述した新しい油圧回路は、上部旋回体１２に
油圧モータを設置し、モータ駆動力を機械的に下部走行
体まで伝達する車両には効果があるものの、走行モータ
４を下部走行体に設け、上部旋回体にタンク１０，油圧
ポンプ１Ａ，１Ｂ，コントロールバルブ２Ａ，２Ｂを設
置した作業車両ではキャビテーションが充分に防止でき
ないおそれがあった。すなわち、ホイール式の車両のよ
うに走行モータ４に大流量の油を供給する場合、走行モ
ータ４と上部旋回体の各種油圧機器とを回転継手を介し
てかなり長い管路にて接続しているから、第３図に示す
回路ではキャビテーションが充分に防止できなかった。
さらに、高速走行から減速する場合、走行する車体のエ
ネルギを油圧の力で下げようとするためにエネルギを熱
に変換させる必要があり、走行系油圧回路が過熱するこ
ととなる。走行モータを下部走行体に配置した場合に
は、この発熱が走行モータとクロスオーバリリーフ弁ま
わりに蓄熱される。すなわち、クロスオーバリリーフ弁
で発熱した油を走行モータが再度吸込み、それをさらに
モータが吐出してまたクロスオーバリリーフ弁に入ると
いったサイクルで等比級数的に過熱が進む。

本考案の目的は、キャビテーション及び油圧回路の過熱
を防止した走行用油圧モータの油圧回路を提供すること
にある。

Ｄ．問題点を解決するための手段 走行油圧モータ２７への圧油供給源である第１の油圧源
２１と、この第１の油圧源２１と前記走行油圧モータ２
７との間に配設されて前記油圧モータ２７への圧油の流
れを制御するコントロールバルブ２３と、前記走行油圧
モータ以外のアクチュエータへの圧油供給源である第２
の油圧源３１と、この第２の油圧源３１の圧油の圧力を
低減する圧力低減弁３５と、前記走行用油圧モータ２７
の入口管路２６Ａと前記圧力低減弁３５の出口ポートと
の間に介装され、前記走行用油圧モータ２７の入口管路
圧２６Ａが前記圧力低減弁３５の出力圧よりも低いとき
に前記圧力低減弁３５からの圧油を前記入口管路２６Ａ
に流入させるチェックバルブ３７とを備えたことを特徴
とする。

実用新案登録請求の範囲第２項に記載の油圧回路は、前
記コントロールバルブ２３に、中立位置において、前記
走行用油圧モータ２７の入出力管路２６Ａ，２６Ｂを絞
りを介して連通する中立絞り２３ａを設けたものであ
る。

Ｅ．作用 圧力低減弁３５により第２の油圧源３１の吐出油の圧力
が低減される。走行油圧モータ２７の入口管路２６Ａの
圧力が圧力低減弁３５の出力圧力より低いとき、チェッ
クバルブ３７を介して圧力低減弁３５の出力圧油が入口
管路２６Ａに流入してキャビテーションが防止される。

例えば前進走行時にコントロールバルブ２３が中立にな
るとき、コントロールバルブ２３の中立絞り２３ａを介
して入口管路２６Ａに油圧モータ２７の戻り油が補給さ
れてキャビテーションの発生が防止される。このとき、
油圧モータ２７の入出管路２６Ａ，２６Ｂが絞り２３ａ
を介して連通するから、適度な油圧ブレーキで減速す
る。

Ｆ．実施例 第１図はホイール式油圧ショベルに適用した一実施例を
示す。

油圧ポンプ２１は管路２２を介してコントロールバルブ
２３の入口ポートと接続され、コントロールバルブ２３
のサービスポートは管路２４Ａ，２４Ｂを介してカウン
タバランスバルブ２５と接続され、更にカウンタバラン
スバルブ２５は入口側管路２６Ａおよび出口側管路２６
Ｂを介して走行モータ２７に接続されている。両管路２
６Ａと２６Ｂとの間には、管路２６Ｂから管路２６Ａへ
の流れを許容するようにクロスオーバリリーフバルブ２
８が設けられている。コントロールバルブ２３は、
「イ」，「ロ」，「ハ」の３位置に切換え可能で、中立
位置「ロ」では管路２４Ａ，２４Ｂを中立絞り２３ａを
介して連通させる。油圧ポンプ３１は管路３２を介して
切換弁３３の入口ポートと接続され、その出口ポートは
管路３４，減圧弁３５、管路３６，チェック弁３７を介
して走行モータ２７の入口側の管路２６Ａと接続されて
いる。切換弁３３は、「イ」，「ロ」の２位置に切換え
可能で、走行時には位置「イ」に、作業時には位置
「ロ」に切り換えられる。チェック弁３７は減圧弁３５
から管路２６Ａへの圧油の流れを許容し、管路２６Ａか
ら減圧弁３５への圧油の流れを禁止している。したがっ
て、切換弁３３が走行位置「イ」にある時には、減圧弁
３５の吐出油がチェック弁３７を通って管路２６Ａに常
時供給されるので、減圧弁３５の吐出圧力は、走行モー
タ２７が回転しないような低圧力（例えば１０kg・f/c
m²）に設定される。

なお、２９，３８はそれぞれリリーフバルブ、３０はタ
ンク、４０は走行モータ２７の出力軸に連結された下部
走行体などの慣性体を示す。また、ＲＪは回転継手であ
り、回転継手ＲＪより上に描かれた各機器は上部旋回体
に設置され、下側に描かれた各機器は下部走行体に設置
され、上部旋回体側の管路２４Ａ，２４Ｂと下部走行体
側の管路とがこの回転継手を介して接続される。また、
管路３４は図示せぬシリンダに、減圧弁３５は、走行時
に下部走行体の車軸のショックアブソーバとして機能し
て作業時にその車軸をロックする一対のラムシリンダ
（図示省略）にそれぞれ接続されている。

次に、この油圧回路の動作を説明する。

（１）前後進時 コントロールバルブ２３を「イ」に、切換弁３３を
「イ」に切り換える。油圧ポンプ２１の吐出油が、管路
２２，コントロールバルブ２３，管路２４Ａを経てカウ
ンタバランスバルブ２５に達すると、カウンタバランス
バルブ２５は「イ」に切換わり、圧油は「イ」位置のカ
ウンタバランスバルブ２５，管路２６Ａを介して走行モ
ータ２７の入口ポートに達し、走行モータ２７が矢印方
向に回転して車両が前進する。コントロールバルブ２３
を「ハ」に切り換えると逆の経路で圧油が走行モータ２
７の出口ポートに達して逆回転し、車両が後進する。

（２）減速，降坂 前進走行中にコントロールバルブ２３を中立位置「ロ」
に切り換えると、入口管路２６Ａの圧力が低下してカウ
ンタバランスバルブ２５が「ロ」位置に切り換わる。こ
のため、管路２６Ｂが絞られるからその圧力が上昇しク
ロスオーバリリーフバルブ２８が開き、圧油が管路２６
Ｂから管路２６Ａに流れ込む。また、コントロールバル
ブ２３もその中立位置「ロ」では管路２４Ａと２４Ｂと
が中立絞り２３ａを介して連通するから、カウンタバラ
ンスバルブ２５からの戻り油は、管路２４Ｂ，コントロ
ールバルブ２３，管路２４Ａ，カウンタバランスバルブ
２５を介して管路２６Ａに流れ込む。更に、走行時には
油圧ポンプ３１からの圧油がチェック弁３７の入口側に
達しているから、管路２６Ａの圧力が管路３７の圧力が
低くなると、チェック弁３７を通って管路２６Ａに圧油
が流れ込む。

このように、コントロールバルブ２３を中立位置「ロ」
に切り換えて減速する時には、矢印Ｓ１，Ｓ２の経路を
通って走行モータ２７の入口管路２６Ａに圧油が補充さ
れるとともに、矢印Ｓ３の経路から別設の油圧ポンプ３
１の吐出油が積極的に補充される。したがって、下部走
行体に設けられた走行モータ２７と上部旋回体に設けら
れたタンク３０とがかなり離れている場合でも、減速時
には、走行モータ２７の入口側に確実に圧油が供給さ
れ、キャビテーションが防止される。また、上述の如
く、減速時に車体の走行エネルギが油圧回路の熱として
発生して走行モータ２７とクロスオーバリリーフ弁２８
の近傍に蓄熱されるが、外部よりチェック弁３７を通し
て低温の圧油が補給でき、また、Ｓ２の経路でも油が補
給されるため、回路の過熱を防止することができる。さ
らに、減速時に油圧モータ２７の入出力管路２６Ａと２
６Ｂとが中立絞り２３ａを介して連通するから、中立時
に所望の油圧ブレーキが働き、適度な減速度を与えるこ
とができる。

なお、コントロールバルブ２３を「イ」と「ロ」との中
間位置に切り換えて減速する場合には、管路２２と２４
Ａとも連通されるので、上記経路Ｓ１〜Ｓ３およびＳ４
から走行モータ２７の入口管路２６Ａに油が補充される
ので、同様にキャビテーションが防止される。また、
「イ」の位置での降坂時に、上述したように走行モータ
２７の入口管路２６Ａが低下すると経路Ｓ１，Ｓ３から
油が管路２６Ａに補充されるとともに、「イ」位置にあ
るコントロールバルブ２３の経路Ｓ４からも補充される
ので、同様にキャビテーションが防止される。

本考案は、以上の実施例に限らず、種々の形態の作業車
両、例えば走行用油圧モータが上部旋回体に設置される
ものなどに用いることができる。また、中立位置で補充
経路Ｓ２が形成されないコントロールバルブ２３を用い
たものでも、補充経路Ｓ３が形成されるものであれば足
りる。更に、減圧弁３５はこの考案に必須ではなく、ま
た、チェック弁３７をアキュームレータなどの油圧ポン
プ以外の油圧源と接続してチェック弁３７に常時所定の
圧油を供給するようにしても良い。

Ｇ．考案の効果 本考案によれば，走行油圧モータの入口管路が低下する
と、圧力低減弁が低減された第２の油圧源の圧油が積極
的に補給されるから、キャビテーションが確実に防止さ
れる。

また、コントロールバルブに中立絞りを設けたので、減
速時にコントロールバルブ経由でも油圧モータ入口管路
に油が補給されるから、これによってさらに確実にキャ
ビテーションを防止できる。ただ単に油圧モータの入出
力管路を連通せず絞りを介して連通するから、減速走行
時に適度な減速度が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す油圧回路図、第２図、
第３図は従来のキャビテーション防止用の走行用油圧回
路図である。 ２１，３１：油圧ポンプ ２２，２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ，３２，３４，
３６：管路 ２３：コントロールバルブ ２５：カウンタバランスバルブ ２７：走行モータ ２８：クロスオーバリリーフバルブ ３０：タンク、３３：切換弁 ３５：減圧弁、３７：チェック弁

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】走行油圧モータへの圧油供給源である第１
   の油圧源と、 この第１の油圧源と前記走行油圧モータとの間に配設さ
   れて前記油圧モータへの圧油の流れを制御するコントロ
   ールバルブと、 前記走行油圧モータ以外のアクチュエータへの圧油供給
   源である第２の油圧源と、 この第２の油圧源の圧油を低減する圧力低減弁と、 前記走行用油圧モータの入口管路と前記圧力低減弁の出
   口ポートとの間に介装され、前記走行用油圧モータの入
   口管路圧が前記圧力低減弁の出力圧よりも低いときに前
   記圧力低減弁からの圧油を前記入口管路に流入させるチ
   ェックバルブとを備えたことを特徴とする走行用油圧モ
   ータの油圧回路。
2. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲第１項に記載の油
   圧回路において、前記コントロールバルブは、中立位置
   において、前記走行用油圧モータの入出力管路を絞りを
   介して連通する中立絞りを具備することを特徴とする走
   行用油圧モータの油圧回路。