JPH06264472A - 油圧モーターの駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 傾転角調整用シリンダにより油圧モーターの
傾転角を変化自在にした建設機械に於いて、低速モード
で急制動したときのショックを低減して操作性を向上さ
せる。 【構成】 傾転角調整用シリンダ９への供給油を制御す
る速度切替弁１５及び電磁弁１７を設け、速度切替スイ
ッチ２５のオン・オフにより、制御部２４から電気信号
を出力して低速モードまたは高速モードに切り替え自在
にする。方向制御弁５の操作状態を圧力センサー２３に
より検出し、低速モードで急制動した場合には油圧モー
ター２の傾転角を高速モードに切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建設機械の油圧回路に関
するものであり、特に、高低何れかに速度切替え可能な
油圧モーターの駆動回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建設機械の油圧回路に使用される油圧モ
ーターで、調整用シリンダにより傾転角を変化させ、高
低何れかに速度切り替え操作を可能にしたものは知られ
ている。低速または高速に速度モードを切り替え操作で
きる従来の建設機械の油圧モーターの駆動回路を図４に
示す。油圧ポンプ１と走行用の油圧モーター２とを接続
する主管路３，４に方向制御弁５及びカウンターバラン
ス弁６が設けられている。方向制御弁５はパイロット圧
操作部７によって制御され、操作レバー８の動きに連動
して方向制御弁５が切り替わり、油圧ポンプ１の吐出油
は方向制御弁５及びカウンターバランス弁６を介して、
主管路３または主管路４から油圧モーター２へ導出され
る。油圧モーター２は傾転角調整用シリンダ９の作動に
よって傾転角を変化することができ、図示した状態は低
速モードであり、傾転角調整用シリンダ９に内蔵したば
ね９ｂの付勢でロッド９ａがシリンダ内に収縮し、油圧
モーター２の傾転角が大となっている。即ち、油圧モー
ター２の一回転当たりの流量が大で高トルクになってい
る。

【０００３】また、二本の主管路３，４間に夫々の方向
に作用するリリーフ弁１０，１１をクロスオーバーに設
け、バイパス油路１２，１３間にシャトル弁１４を配設
する。そして、パイロット圧によって開放方向に作動す
る速度切替弁１５を設け、この速度切替弁１５の二次側
に前記傾転角調整用シリンダ９の背圧室９ｃへの油路を
接続し、速度切替弁１５の一次側にシャトル弁１４の出
口油路と戻りタンク１６を接続する。更に、ソレノイド
への通電によって開放方向に作動する電磁弁１７を設
け、この電磁弁１７の二次側にパイロット油路１８を設
けて前記速度切替弁１５のパイロットポート１５ｃへ接
続するとともに、電磁弁１７の一次側にパイロットポン
プ１９及び戻りタンク１６を接続する。

【０００４】而して、図示した状態から電磁弁１７のソ
レノイド１７ｃへ高速切り替え信号を通電すれば、スプ
ールが１７ａの位置から１７ｂの位置へ切り替わって電
磁弁が開放され、パイロットポンプ１９から吐出された
パイロット油は、パイロット油路１８を通って前記速度
切替弁１５のパイロットポート１５ｃへ導出される。こ
のため、速度切替弁１５のスプールが１５ａの位置から
１５ｂの位置へ切り替わって速度切替弁１５が開放さ
れ、シャトル弁１４の出口油路からの作動油が傾転角調
整用シリンダ９の背圧室９ｃへ流入し、傾転角調整用シ
リンダ９に内蔵したばね９ｂに抗してロッド９ａがシリ
ンダ外へ伸長し、油圧モーター２の傾転角が小となる。
即ち、油圧モーター２の一回転当たりの流量が小で低ト
ルクになって高速モードになる。

【０００５】高速モードに於いて油圧モーターを制動す
る場合は、油圧モーター２の傾転角が小であるためにト
ルクが低く、且つ、主管路３，４間に設けたリリーフ弁
１０，１１の作用によって一方の主管路の油圧上昇が緩
和され、制動時のショックが軽減されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の建設機械は、前
述したように高速モードに於いては油圧モーター制動時
のショックが軽減されている。然し、低速モードでは油
圧モーターの傾転角が大であるためにトルクが高く、油
圧モーターの制動操作時に短時間で大流量の作動油が吐
出されるので制動圧が急激に上昇する。従って、油圧モ
ーター制動時のショックが大となり、オペレータの疲労
が増大して作業能率を低下させる原因となっている。

【０００７】そこで、低速モードに於いても油圧モータ
ー制動時のショックを軽減して操作性を改善するととも
に、オペレータの肉体的負担を軽減して作業能率を向上
するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであ
り、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、油圧モーターの傾転
角を傾転角調整用シリンダによって変化自在にし、高低
何れかに速度切り替え操作可能にした建設機械に於い
て、傾転角調整用シリンダへの供給油を制御する速度切
替回路を設けるとともに、方向制御弁の操作状態を検出
する手段を設け、低速モードで急制動した場合には油圧
モーターの傾転角を高速モードに切り替えるように制御
する油圧モーターの駆動回路を提供するものである。

【０００９】

【作用】速度切替回路により油圧モーターの傾転角が低
速モードに切り替えられているときは、方向制御弁の操
作状態を検出する手段が方向制御弁が操作されているか
否かを検出する。方向制御弁が操作されている場合、そ
の操作状態が減速または加速中であるか、或いは定常位
置まで操作されているかを判別し、加速中若しくは定常
位置のときは低速モードを維持する。

【００１０】方向制御弁が急減速操作されたと判別した
ときは、速度切替回路により油圧モーターの傾転角を高
速モードに切り替えて低トルクにし、制動圧を低くする
ことによって低速モードで急制動した場合のショックを
軽減する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３に従
って詳述する。尚、説明の都合上、従来技術にて説明し
た構成と同一構成部分には同一符号を使用して重複説明
は省略する。図１に於いて、パイロット圧操作部７のパ
イロット油路２０，２１間にシャトル弁２２を配設し、
該シャトル弁２２の出口油路に圧力センサー２３を設け
て方向制御弁５の操作状態を検出する。圧力センサー２
３で検出された信号は制御部２４へ送られ、パイロット
油路２０，２１のパイロット圧の変化により、方向制御
弁５のスプールがどの位置へ操作されたか、或いは操作
途中であるか、または中立位置へ急速に戻されたか等を
制御部２４が判断する。尚、本実施例では、方向制御弁
５の操作状態を検出する手段として圧力センサー２３を
使用するが、このほか操作レバー８にエンコーダを取り
付けるなど、種々の検出手段を使用できる。

【００１２】制御部２４には、圧力センサー２３のほか
に速度切替スイッチ２５が接続され、該速度切替スイッ
チ２５から高速モードまたは低速モードの何れかの信号
が出力される。該速度切替スイッチ２５の出力信号に基
づき、制御部２４は電磁弁１７のソレノイド１７ｃへの
電気信号をオン・オフする。次に、本発明の油圧モータ
ーの駆動回路の動作を説明する。先ず、制御部２４は速
度切替スイッチ２５の操作状態を判別し、速度切替スイ
ッチ２５が高速位置になっている場合は、電磁弁１７の
ソレノイド１７ｃへ高速切り替え信号を通電する。然る
ときは、図２に示すように電磁弁１７のスプールが１７
ｂの位置へ移動して開放状態となり、パイロットポンプ
１９からのパイロット油が電磁弁１７を通過してパイロ
ット油路１８へ導出される。従って、速度切替弁１５の
パイロットポート１５ｃにパイロット圧が掛かり、スプ
ールが１５ｂの位置へ移動して開放状態になる。

【００１３】斯かる状態で、操作レバー８を左右何れか
一方へ操作すれば、パイロット油２０または２１へパイ
ロット圧が導出され、方向制御弁５及びカウンタバラン
ス弁６が切り替わる。そして、油圧ポンプ１から主管路
３または４へ作動油が吐出され、油圧モーター２に駆動
圧が掛かるとともに、シャトル弁１４から速度切替弁１
５を通過して傾転角調整用シリンダ９の背圧室９ｃへ作
動油の一部が導出される。依って、図示したように、ば
ね９ｂの圧力に抗してロッド９ａが伸長し、油圧モータ
ー２の傾転角が小に変化して低トルクの高速モードにな
る。

【００１４】一方、速度切替スイッチ２５が低速位置に
なっている場合は、制御部２４から電磁弁１７のソレノ
イド１７ｃへ電気信号が出力されず、図１に示すよう
に、電磁弁１７が閉止されて速度切替弁１５のパイロッ
トポート１５ｃにパイロット圧が掛からない。従って、
速度切替弁１５も閉止され、傾転角調整用シリンダ９の
背圧室９ｃに作動油が流れず、油圧モーター２の傾転角
が大となって高トルクの低速モードになる。

【００１５】図２に示した高速モードで油圧モーター２
を駆動中に、操作レバー８を中立位置へ戻して制動を掛
けたときは、方向制御弁５及びカウンタバランス弁６が
中立位置へ戻り、駆動圧が吐出されていた主管路とは反
対の主管路３または４に制動圧が生じ、油圧モーター２
が停止するまでは制動側のリリーフ弁１０または１１の
リリーフ圧が高圧設定となる。然るとき、油圧モーター
は低トルクの高速モードになっているため、制動時のシ
ョックが低減される。

【００１６】図１に示した低速モードで油圧モーター２
を駆動中に、操作レバー８を中立位置へ戻して制動を掛
けたときは、高速モードでの制動時と同様にして、制動
側のリリーフ圧が上昇して油圧モーター２が停止する
が、低速モードのままでは油圧モーター２が高トルクで
あるため、制動時のショックが大である。そこで、低速
モードでの制動時には、図３のフローチャートに示すよ
うな手順でショックを低減する。

【００１７】フローチャートのステップに示すよう
に、制御部２４は速度切替スイッチ２５が高速位置であ
るか低速位置であるかを判別し、高速位置であれば電磁
弁１７のソレノイド１７ｃへ電気信号を出力し、油圧モ
ーター２を高速モードに切り替える（ステップ）。速
度切替スイッチ２５が低速位置にある場合は、圧力セン
サー２３によりパイロット油路２０及び２１のパイロッ
ト圧を検出し、方向制御弁５が中立位置にあるか或いは
何れかの位置へ操作されたか等、方向制御弁５の操作状
態を検出する（ステップ）。ここで、速度切替スイッ
チ２５が低速位置にあり且つパイロット圧操作部７が操
作されていないとき、即ち、方向制御弁５が中立位置で
機械が停止状態のときは、電磁弁１７のソレノイド１７
ｃへ電気信号を出力する（ステップ→）。

【００１８】パイロット油路２０または２１のパイロッ
ト圧が予め知られている最大値に達しているときは、方
向制御弁５のスプールがストロークエンドまで移動し、
何れかの位置へ切り替わって油圧モーター２が定常運転
されている状態である。然るときは、制御部２４から電
磁弁１７のソレノイド１７ｃへの電気信号を停止し、油
圧モーター２を低速モードに切り替える（ステップ→
）。或いは、すでに低速モードであるときは、低速モ
ードをそのまま維持する。

【００１９】パイロット油路２０または２１のパイロッ
ト圧が上昇中のときは、方向制御弁５のスプールが中立
位置から何れかの位置へ切り替わる途中であり、機械が
起動されて定常運転に至るまでの加速運転状態である。
また、パイロット圧が略変化なしのときは、機械が起動
されて微速運転状態である。機械が加速運転状態または
微速運転状態のときは、制御部２４から電磁弁１７のソ
レノイド１７ｃへの電気信号を停止し、油圧モーター２
を低速モードに切り替える（ステップ→）。或い
は、すでに低速モードであるときは、低速モードをその
まま維持する。

【００２０】そして、パイロット油路２０または２１の
パイロット圧が下降中のときは、方向制御弁５のスプー
ルが何れかの位置から中立位置へ切り替わる途中であ
り、機械が定常運転から停止に至るまでの減速運転状態
である。パイロット圧の下降が一定の範囲の下にあると
きは、通常の減速運転とみなして、制御部２４から電磁
弁１７のソレノイド１７ｃへの電気信号を停止し、油圧
モーター２を低速モードに切り替える（ステップ→
）。或いは、すでに低速モードであるときは、低速モ
ードをそのまま維持する。

【００２１】パイロット油路２０または２１のパイロッ
ト圧が急激に下降している場合は、機械が急減速されて
いる状態である。然るときは、制御部２４から電磁弁１
７のソレノイド１７ｃへ電気信号を出力し、油圧モータ
ー２を高速モードに切り替える（ステップ→）。従
って、前述したように油圧モーター２の傾転角が小とな
ってトルクが低くなり、低速モードでの急制動時のショ
ックが低減される。

【００２２】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上記一実施例に詳述したよう
に、方向制御弁の操作状態を常時検出しながら速度切替
回路を制御し、低速モードで急制動した場合には油圧モ
ーターの傾転角を高速モードに切り替える。依って、油
圧モーターは低トルクとなり、急制動時のショックを最
小限に抑止し、操作性が改善されるとともにオペレータ
の疲労度が軽減され、作業性の向上に寄与できる発明で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である低速モード時の油圧モ
ーターの駆動回路図。

【図２】高速モード時の油圧モーターの駆動回路図。

【図３】作動手順を示すフローチャート。

【図４】従来の油圧モーターの駆動回路図。

【符号の説明】

１ 油圧ポンプ ２ 油圧モーター ３，４ 主管路 ５ 方向制御弁 ９ 傾転角調整用シリンダ １５ 速度切替弁 １７ 電磁弁 ２３ 圧力センサー ２４ 制御部 ２５ 速度切替スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧モーターの傾転角を傾転角調整用シ
   リンダによって変化自在にし、高低何れかに速度切り替
   え操作可能にした建設機械に於いて、傾転角調整用シリ
   ンダへの供給油を制御する速度切替回路を設けるととも
   に、方向制御弁の操作状態を検出する手段を設け、低速
   モードで急制動した場合には油圧モーターの傾転角を高
   速モードに切り替えるように制御することを特徴とする
   油圧モーターの駆動回路。