JPH0640963Y2 - 油圧モータの容量制御装置 - Google Patents

油圧モータの容量制御装置

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JPH0640963Y2
JPH0640963Y2 JP17560887U JP17560887U JPH0640963Y2 JP H0640963 Y2 JPH0640963 Y2 JP H0640963Y2 JP 17560887 U JP17560887 U JP 17560887U JP 17560887 U JP17560887 U JP 17560887U JP H0640963 Y2 JPH0640963 Y2 JP H0640963Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は一般機械、建設機械等に使用する油圧モータ
を、2速に切換制御して2速モータとして用いると共
に、必要に応じて容量を固定して固定モータとしても用
いることができるようにした油圧モータの容量制御装置
に関する。
〔従来の技術〕
通常、建設機械等に用いる油圧モータは、当該建設機械
の設計仕様に応じた固定のモータ容量をもった固定モー
タが選定される。しかし、実際の運転条件によっては低
速でもよいから高トルクを得たい、逆に低トルクでもよ
いから高速を得たいということがある。このような場
合、前記固定モータの場合には機能が制限されてしまう
という問題点がある。
そこで、限定された出力馬力の範囲内で、油圧モータの
機能を有効に発揮させるために、当該油圧モータを2速
に切換えて使用すればよい。
例えば、建設機械の走行用モータを考えると、頻度の高
い平地走行の場合には、トルクが低くてよいが高速走行
したいという要求があり、この場合には油圧モータを小
容量にして高速回転で対応する。一方、坂道登坂や貨物
の積荷時には、走行速度は遅くてよいが大トルクがほし
いという要求があり、この場合には油圧モータを大容量
に切換えて対応すればよい。
従来、このような油圧モータの容量制御装置として、第
3図、第4図に示すものが知られている。
まず、第3図において、1は可変容量型の油圧モータ
で、該油圧モータ1は例えば斜軸型、斜板型、ラジアル
ピストン型の油圧モータが用いられ、弁板、斜板等の容
量可変部1Aを変位させることによってモータ容量を可変
とできる構成となっている。2A,2Bは該油圧モータ1に
圧油を供給する油圧配管で、該油圧配管2A,2Bはブレー
キ装置、方向切換弁を介して油圧源(いずれも図示せ
ず)と接続されている。3は前記油圧配管2A,2Bのうち
の高圧側を選択する高圧選択弁で、該高圧選択弁3で導
出された駆動圧力は後述の容量制御装置4に入力され
る。
4は油圧モータ1に付設された容量制御装置で、該容量
制御装置4はケーシング4Aと一端側が該ケーシング4A内
に摺動可能に設けられ、他端側がケーシング4A外に突出
して油圧モータ1の容量可変部1Aと連結された制御ピス
トン4Bと、該制御ピストン4Bによってケーシング1A内に
画成された大油室4Cおよび小油室4Dとから構成されてい
る。
5は高圧選択弁3と容量制御装置4との間を接続する圧
力導入配管、6は該圧力導入配管5の途中に設けられた
4ポート2位置の切換弁からなる制御弁で、該制御弁6
を切換位置(イ)とすることにより、駆動圧力を小油室
4Dに導入すると共に大油室4Cをタンク7と接続して制御
ピストン4Bを図示の縮小方向とし、モータ容量を小容量
に切換え、一方制御弁6を切換位置(ロ)とすることに
より、駆動圧力を大油室4Cに導入すると共に小油室4Dを
タンク7と接続して制御ピストン4Bを伸長方向とし、モ
ータ容量を大容量とする。なお、8は制御弁6に容量指
令圧を供給する指令圧用配管で、該指令圧用配管8は建
設機械のセンタジョイントを介して運転室側の指令制御
弁(図示せず)と接続されている。
このように構成される油圧モータの容量制御装置は、運
転室側の指令制御弁から出力される油圧指令に基づき、
制御弁6を切換え、容量制御装置4の制御ピストン4Bを
伸縮させることにより、油圧モータ1の容量を2段階に
切換えることができ、第5図の特性を得る。
一方、他の従来技術として第4図に示すものが知られて
いる。この従来技術は制御弁6の油圧パイロット部と圧
力導入配管5とをパイロット配管9で接続し、高圧選択
弁3で導出された駆動圧力のうち高圧側モータ圧力(以
下、これを「モータ自己圧」という)をパイロット圧と
して制御弁6を制御するようにしたものが知られてい
る。
この他の従来技術によるものは、モータ自己圧が低いと
きには制御弁6を切換位置(イ)とし、モータ自己圧が
高くなれば制御弁6は自動的に切換位置(ロ)となり、
モータ自己圧によって容量制御装置4を2段階に自己圧
制御することができる。
〔考案が解決しようとする問題点〕
しかし、第3図に示す従来技術によるものは、走行路面
や積荷の状況に応じて運転者がその都度指令制御弁を切
換え、油圧モータ1の容量可変部1Aを傾転変化させる必
要があり、運転操作が煩わしいという問題点がある。
この点、第4図に示す容量制御装置はモータ自己圧に応
じて大容量または小容量一定に自己圧制御できるから、
運転者がその都度容量切換する煩わしさはない。
然るに、坂道を降坂する時等において、軽負荷ではある
けれども、カーブ毎にステアリングに微操作が要求され
る場合がある。しかし、上記第4図に示す他の従来技術
のものは、軽負荷時でモータ自己圧が低いときには、油
圧モータ1は小容量一定となり、高速回転してしまい、
ステアリングの微操作が困難となり、危険を伴うという
問題点がある。
さらに、第3図、第4図に示す従来技術によるものは、
いずれも油圧モータ1側に容量可変部1Aの他に、容量制
御装置4、制御弁6を一体的に組込む必要があり、部品
点数が増加し、形状が大型化するという問題点がある。
特に、油圧モータ1が装軌式建設機械の走行用モータで
ある場合、形状、寸法が大型化する結果、当該走行用モ
ータが履帯のシュー間から幅方向に突出してしまい、い
わゆる「インシュー」が達成できなくなってしまうとい
う問題点がある。
本考案はこのような従来技術の問題点に鑑みなされたも
ので、モータ駆動圧力自体で油圧モータを2速に自動切
換でき、しかも必要に応じて油圧モータの容量を大容量
に固定し固定モータとしても使用でき、さらに制御弁等
を不要にして2速モータを固定モータなみに小型化でき
るようにした油圧モータの容量制御装置を提供すること
を目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために、本考案が採用する構成
は、内部がシリンダとなったケーシングと、該ケーシン
グのシリンダ内を大油室と小油室とに画成するように該
ケーシングに摺動可能に設けられ、前記大油室側に摺動
変位したときに油圧モータの容量を小容量とし、前記小
油室側に摺動変位したときに大容量とする制御ピストン
と、該制御ピストン内に軸方向に形成された補助ピスト
ン用シリンダおよびスプール用シリンダと、該補助ピス
トン用シリンダ内に摺動可能に設けられ、該補助ピスト
ン用シリンダ内を補助ピストン作動室と常時ドレンに連
通するばね室とに画成したばね力設定用補助ピストン
と、前記ばね室内に位置して該補助ピストンと制御ピス
トンとの間に張設され、該補助ピストンを前記補助ピス
トン作動室側に向けて押圧する補助ピストン用ばねと、
前記スプール用シリンダ内に摺動可能に設けられ、前記
油圧モータの駆動圧力により前記ばね室側に向けて押動
されるスプールと、前記スプール用シリンダ内に位置し
て該スプールに形成され、前記小油室に常時連通したス
プール環状室と、前記油圧モータの駆動圧力を前記小油
室に導入する圧力導入ポートと、前記制御ピストンに形
成され、常時は前記大油室をばね室に連通させ、前記ス
プールがばね室側に押動されたときに前記大油室をばね
室から前記スプール環状室に切換えて連通させる切換ポ
ートと、前記スプールと補助ピストンとの間に位置して
前記ばね室内に設けられ、自己圧制御時に前記油圧モー
タの駆動圧力が所定圧力に達するまでは前記スプール環
状室を切換ポートに対して遮断するように前記スプール
を押圧する自己圧制御用ばねと、前記補助ピストン作動
室と外部油圧源との間に設けられ、該外部油圧源から補
助ピストン作動室に供給する外部指令圧を容量固定時に
は低圧とし、自己圧制御時には高圧に切換える切換弁と
を備え、該切換弁は、容量固定時に前記補助ピストン作
動室を低圧に保つことにより、前記補助ピストンが補助
ピストン用ばねで補助ピストン作動室側に押動され前記
自己圧制御用ばねが自由状態となるのを許し、自己圧制
御時には前記補助ピストン作動室を高圧にすることによ
り、前記補助ピストンを補助ピストン用ばねに抗して前
記ばね室側に摺動変位させ、前記自己圧制御用ばねにば
ね荷重を与える構成としている。
〔作用〕
上記構成により、切換弁を操作して外部油圧源から補助
ピストン作動室に供給する外部指令圧を低圧とし、該補
助ピストン作動室内を低圧状態に保持したときには、油
圧モータの容量を大容量に固定する容量固定制御を行う
ことができる。
即ち、切換弁を切換操作して補助ピストン作動室を低圧
にすると、補助ピストンは補助ピストン用ばねのばね力
で補助ピストン作動室側に押動され、自己圧制御用ばね
は自由状態となるから、スプールは油圧モータの駆動圧
力によって直ちにばね室側に押動され、スプール環状室
を切換ポートに連通させることによって大油室を小油室
に連通させる。この結果、圧力導入ポートから前記小油
室に導入される油圧モータの駆動圧力は大油室にも導入
され、制御ピストンは大油室と小油室との受圧面積差に
より小油室側に摺動変位した状態となり、油圧モータの
容量を大容量に固定することができる。
一方、前記切換弁を操作して外部油圧源から補助ピスト
ン作動室に供給する外部指令圧を高圧とし、該補助ピス
トン作動室内を高圧状態に保持したときには、前記油圧
モータの駆動圧力に応じてモータ容量を小容量または大
容量に自動切換し、モータ容量を自己圧制御することが
できる。
即ち、前記切換弁を切換操作して補助ピストン作動室を
高圧にすると、前記補助ピストンは補助ピストン用ばね
に抗してばね室側に摺動変位し、前記自己圧制御用ばね
を自由状態から圧縮しスプールにばね荷重を与えること
になる。そして、前記油圧モータの駆動圧力が所定圧力
に達するまでの間は、前記自己圧制御用ばねがスプール
環状室を切換ポートに対して遮断するように前記スプー
ルを押圧する。この結果、前記大油室は切換ポートを介
してばね室に連通し、該大油室はタンク圧となり、前記
小油室内には油圧モータの駆動圧力が導入されているの
で、前記制御ピストンは大油室側に摺動変位した状態と
なり、油圧モータの容量を小容量とすることができる。
また、前記油圧モータの駆動圧力が所定圧力に達して高
圧になると、このときの駆動圧力により前記スプールは
自己圧制御用ばねに抗して前記ばね室側に押動され、前
記大油室を切換ポートを介してスプール環状室と連通さ
せ、前記大油室を小油室に連通させる。この結果、前記
油圧モータの駆動圧力は小油室と大油室とに導入され、
前記制御ピストンは大油室と小油室との受圧面積差によ
り小油室側に摺動変位した状態となり、油圧モータの駆
動圧力(自己圧)に応じてモータ容量を大容量とするこ
とができる。
〔実施例〕
以下、本考案の実施例を第1図および第2図を参照しつ
つ詳細に説明する。なお、従来技術と同一構成要素には
同一符号を付し、その説明を省略する。
同図において、11は本実施例のケーシングで、該ケーシ
ング11は一端が開口し、他端が底部となったケーシング
本体12と、該ケーシング本体12の一端側開口を閉塞する
蓋体13とによって構成され、該ケーシング本体12内には
軸方向にシリンダ14が形成されると共に、底部にロッド
挿通穴15が形成されている。
16は制御ピストンで、該制御ピストン16は一端側がシリ
ンダ14内に摺動可能に挿嵌されたピストン部16Aと、ロ
ッド挿通穴15を介して他端側がケーシング本体12外に突
出したロッド部16Bとから一体に形成されている。ここ
で、該制御ピストン16はピストン部16Aによってシリン
ダ14内を蓋体13側の大油室Aと、底部側の小油室Bとに
画成し、制御ピストン16の受圧面積は大油室A側で大き
く、小油室B側で受圧面積が小さくなっている。
また、該制御ピストン16はロッド部16Bの突出端側が油
圧モータ1の容量可変部1Aに連結され、制御ピストン16
が小油室B側へと矢示X方向に摺動変位したときに油圧
モータ1の容量を大容量とし、大油室A側へと矢示Y方
向に摺動変位したときに小容量とする構成となってい
る。さらに、制御ピストン16には一端が開口した大径な
ストッパ取付穴17と、該ストッパ取付穴17よりも若干小
径な補助ピストン用シリンダ18と、他端側が閉塞した小
径なスプール用シリンダ19とが軸方向に形成され、これ
らは連続した段付穴となっている。20は前記ストッパ取
付穴17に嵌着された有底筒状のストッパで、該ストッパ
20はスナップリング21によって固定され、制御ピストン
16の一側開口を閉塞している。
22は前記補助ピストン用シリンダ18内に摺動可能に設け
られた段付状のばね力設定用補助ピストンで、該補助ピ
ストン22の一側は小径ストッパ部22Aとなり、ストッパ2
0の有底凹部20A内に嵌合して一側へ摺動変位が規制さ
れ、補助ピストン用シリンダ18を補助ピストン作動室C
とばね室Dとに画成している。23はばね室D内に設けら
れた補助ピストン用ばねで、該ばね23は制御ピストン16
と補助ピストン22との間に張設され、補助ピストン作動
室C内が低圧時には補助ピストン22を一側に押圧し、図
示の状態に保持している。
24は前記スプール用シリンダ19内に摺動可能に設けられ
たスプールで、該スプール24は油圧モータ1の駆動圧力
(モータ自己圧)により、後述の反力ピストン26等を介
してばね室D側に向けて押動される。ここで、該スプー
ル24には軸方向に2個のランド24A,24Bが離間して形成
され、一方のランド24Aよりも一側端はばね室D内に若
干突出し、またランド24A,24B間にはスプール環状室E
が画成され、他方のランド24Bとスプール用シリンダ19
の底部間にはスプール端部室Fが形成されている。
25は前記スプール24の他端側に位置して軸方向に形成さ
れた端面開口の反力ピストン用シリンダで、該シリンダ
25には反力ピストン26が摺動可能に、かつスプール用シ
リンダ19の底壁に当接して設けられ、該シリンダ25の奥
部には該反力ピストン26との間に押圧室Gを画成し、該
押圧室Gは油孔27を介してスプール環状室Eと常時連通
している。ここで、スプール24についてみると、後述す
るようにスプール環状室Eに駆動圧力が導入されても、
該スプール24は油圧的にバランスしており、一方油孔27
を介して押圧室Gに駆動圧力が作用すると、反力ピスト
ン26に作用する油圧力の反力がスプール24に作用し、自
己圧制御時には該スプール24を後述の自己圧制御用ばね
28に抗して矢示Yで示す右方側に押圧するようになって
いる。
28はばね室D内に設けられた自己圧制御用ばねで、該ば
ね28の一端はばね室D内に臨み、その他端はスプール24
のランド24Aに当接している。そして、この自己圧制御
用ばね28は容量固定時(第1図の状態)では一端側が自
由端となり、自己圧制御時には補助ピストン22に押圧さ
れ、スプール24に所定のばね荷重を与え、該スプール24
を矢示X方向に付勢するようになっている。
また、29はケーシング本体12の底部近傍に穿設された圧
力導入ポートで、該圧力導入ポート29は圧力導入配管5
を介して高圧選択弁3と接続されている。30は制御ピス
トン16のロッド部16B基端側に穿設された連通ポート
で、該連通ポート30は小油室Bとスプール環状室Eとの
間を常時連通し、駆動圧力を該スプール環状室Eと押圧
室Gとに導く。
一方、31は制御ピストン16のピストン部16Aに穿設され
た切換ポートで、該切換ポート31はピストン部16Aの軸
方向に形成した連通路32を介して大油室Aと連通してい
る。ここで、後述する自己圧制御時において、駆動圧力
が低く、スプール24が自己圧制御用ばね28によって矢示
X方向に変位している状態においては、前記切換ポート
31はばね室Dに開口して大油室Aとの間を連通させ、前
記スプール24のランド24Aによってスプール環状室Eと
の間は遮断されている。また、駆動圧力が高まり、スプ
ール24が矢示Y方向に変位した状態においては、前記切
換ポート31はスプール環状室Eに開口して大油室Aとの
間を連通させ、スプール24のランド24Aによってばね室
Dとの間は遮断されている。
次に、33は切換ポート31よりも蓋体13側に位置して制御
ピストン16のピストン部16A外周に形成された周溝、34
はばね室Dを周溝33と連通すべく、ピストン部16Aに穿
設された連通ポート、35は周溝33をタンク7と連通すべ
く、ケーシング本体12に穿設された連絡ポートを示し、
本実施例では該連絡ポート35は常時タンク7と接続さ
れ、制御ピストン16の変位状態に拘らず、ばね室Dを常
時タンク圧としている。
一方、36は制御ピストン16のロッド部16B外周に形成さ
れた周溝、37はスプール端部室Fを該周溝36に連通すべ
く、該ロッド部16Bに穿設された連通ポート、38は該連
通ポート37を常時タンク7に連通すべく、ケーシング本
体12に穿設された連絡ポートを示し、これらを介してス
プール端部室Fを常時タンク圧としている。
また、39は周溝33よりもさらに蓋体13側に位置して制御
ピストン16のピストン部16A外周に形成された周溝、40
は補助ピストン作動室Cを周溝39と連通すべく、ピスト
ン部16Aに穿設された連通ポート、41は周溝39を後述の
油圧源42または切換弁44と接続すべく、ケーシング本体
12に穿設された連絡ポートを示し、補助ピストン作動室
C内はこれらを介して所定の高圧または低圧状態となる
ように構成されている。
さらに、42は上部旋回体に設けられた外部油圧源で、該
油圧源42はリリーフ弁43によってリリーフ圧が規定され
ている。ここで、前記リリーフ弁43によるリリーフ圧
は、外部油圧源42からの圧油を補助ピストン作動室Cに
供給するとき、その受圧面積との関係から、補助ピスト
ン22を補助ピストン用ばね23に抗して矢示X方向に摺動
変位させ、自己圧制御用ばね28を圧縮することができる
ような圧力に設定されている。
一方、44は例えば運転室等に設けられた手動操作の2ポ
ート2位置切換弁で、該切換弁44の一側はリリーフ弁45
を介してタンク7と接続され、他側は指令圧用油圧配管
46を介して連絡ポート41と接続されている。そして、該
切換弁44は連絡ポート41側の補助ピストン作動室Cと外
部油圧源42との間に位置して切換位置(ハ),(ニ)に
切換操作されることにより、外部油圧源42から補助ピス
トン作動室Cに供給する外部指令圧としての圧油を容量
固定時には所定の低圧とし、自己圧制御時には高圧に切
換える構成となっている。
ここで、前記リリーフ弁45のリリーフ圧は極めて低い圧
力に設定され、補助ピストン作動室C内を低圧状態とし
たときには、補助ピストン22を補助ピストン用ばね23の
ばね力で第1図の位置に保持させ、自己圧制御用ばね28
を自由状態に維持できる程度の圧力に設定されている。
そして、切換弁44を切換位置(ハ)とすることにより、
外部油圧源42からの圧油をリリーフ弁45側にリリーフし
て、補助ピストン作動室Cを低圧状態とし、切換位置
(ニ)とすることにより、リリーフ弁45との間を遮断
し、外部油圧源42からの圧油を補助ピストン作動室Cに
供給するようになっている。
本実施例はこのように構成されるが、次にその作動につ
いて述べる。
初めに、油圧モータを大容量で低速に固定し、固定モー
タとして使用する場合の作動について述べる。
この場合には運転者は切換弁44を切換位置(ハ)とす
る。これにより、切換弁44を介して外部油圧源42とリリ
ーフ弁45とが連通し、該外部油圧源42の油圧力はリリー
フ弁45で設定した低圧なリリーフ圧によって決定され
る。この結果、外部油圧源42からの低圧な圧油は指令圧
用油圧配管46、連絡ポート41、周溝39、連通ポート40を
介して補助ピストン作動室Cに供給されるが、リリーフ
弁45の設定リリーフ圧に対してはばね力設定用補助ピス
トン22が作動しないように、補助ピストン作動室Cの受
圧面積と補助ピストン用ばね23のばね荷重とを定めてあ
る。従って、前記補助ピストン22は、補助ピストン用ば
ね23のばね力で、その小径ストッパ部22Aがストッパ20
の有底凹部20Aに当接し、第1図の状態にある。
そこで、油圧モータ1を回転駆動すべく、油圧配管2A,2
Bのいずれか一方にモータ駆動用圧油を供給すると、駆
動圧力のうち高圧側の圧力が高圧選択弁3により、モー
タ自己圧として導出され、このモータ自己圧は圧力導入
配管5から圧力導入ポート29に供給され、さらに小油室
B、連通ポート30、スプール環状室Eに導かれると共
に、油孔27から押圧室Gにも導かれる。この際、自己圧
制御用ばね28は自由状態となっているから、押圧室Gに
圧油が導かれると、スプール24はこれに作用する油圧力
(=反力ピストン26の断面積×圧力)でモータ自己圧の
大,小に拘らず直ちに図中右方(矢示Y方向)に変位
し、スプール環状室Eを切換ポート31と連通する。
この結果、スプール環状室E内の圧油は切換ポート31、
連通路32を介して大油室Aに導かれ、該大油室Aを小油
室Bと同圧とする。これにより、制御ピストン16は、大
油室Aと小油室Bとの受圧面積差による油圧力で、矢示
X方向に変位し、油圧モータ1の容量可変部1Aを大容量
とする。
かくして、切換弁44を切換位置(ハ)に切換えると、モ
ータ駆動圧力に無関係に、油圧モータ1を大容量一定に
固定することができ、第2図中で点線に示すような特性
となり、低速、大トルクを得ることができる。これによ
り、ステアリング操作を微操作しながら坂道を降坂した
り、さらには建設機械を運搬用トレーラに乗せる場合の
ように、微細な操作をしながら昇降板を登るとき等にお
いては、極めて有効である。
次に、油圧モータ1の駆動圧力を用いて、油圧モータ1
を大容量と小容量とに自動切換し、2速モータとして駆
動する場合の作動について述べる。
この場合には、運転者は切換弁44を切換位置(ニ)とす
る。これにより、外部油圧源42とリリーフ弁45との間が
遮断され、該外部油圧源42の圧力は高圧なリリーフ弁43
のリリーフ設定圧により決定される。この結果、外部油
圧源42からの高圧な圧油は前述と同様に指令圧用油圧配
管46を介して補助ピストン作動室Cに導入され、補助ピ
ストン22は補助ピストン用ばね23に抗して段部に突き当
るまで図中左方(矢示X方向)に変位する。これによ
り、自己圧制御用ばね28は補助ピストン22によって所定
のばね荷重が与えられることになる。
さて、この状態で油圧モータ1を回転駆動すべく圧油を
供給すると、高圧選択弁3で選択されたモータ自己圧
は、圧力導入配管5、圧力導入ポート29、小油室B、連
通ポート30を介してスプール環状室Eに導かれると共
に、油孔27から押圧室Gにも導かれている。そして、小
油室Bに作用している圧油によって、制御ピストン16を
図中右方に押圧し、押圧室Gに作用している圧油でスプ
ール24も図中右方に押圧している。
いま、駆動圧力が低圧な状態においては、押圧室G内で
スプール24に働く油圧力も小さいから、該スプール24は
自己圧制御用ばね28のばね力によって図示の状態に保持
され、切換ポート31は大油室Aとばね室Dとの間を連通
し、これらはドレン圧状態にある。従って、制御ピスト
ン16は小油室Bに導かれた駆動圧力によって矢示Y方向
に変位し、モータ容量は小容量となっている。
次に、駆動圧力が上昇すると、押圧室G内の圧力も上昇
するから、スプール24に作用する油圧力(=反力ピスト
ン26の断面積×圧力)が自己圧制御用ばね28のばね荷重
よりも大となると、該スプール24は矢示Y方向に移動し
始める。さらに圧力が上昇すると、スプール24もこれに
応じて移動し、切換ポート31は該スプール24のランド24
Aによってばね室Dとの連通を遮断すると同時に、スプ
ール環状室Eと連通する。従って、スプール環状室E内
の圧油は切換ポート31、連通路32を介して大油室Aに導
かれ、該大油室Aを小油室Bと同圧にする。この結果、
制御ピストン16には大油室Aと小油室Bとの受圧面積差
による油圧力が作用することになり、該制御ピストン16
は矢示X方向に変位し、油圧モータ1を大容量に切換え
る。かくして、第2図中の実線で示すように、駆動圧力
に応じてモータの容量を自動切換することができ、2速
モータとして使用することができる。
また、本実施例では、スプール24内に反力ピストン26と
の間に位置して押圧室Gを画成し、該押圧室G内に供給
される油圧モータ1の駆動圧力(モータ自己圧)によ
り、反力ピストン26を介してスプール24をばね室D側に
押動する構成としたから、このときにスプール24に反力
ピストン26を介して作用する油圧力(=反力ピストン26
の断面積×圧力)を比較的小さい油圧力に抑えることが
でき、自己圧制御時にこの油圧力に抗してスプール24を
押圧する自己圧制御用ばね28のばね力(ばね荷重)を小
型のばねによって構成することができ、これによって
も、ケーシング11全体を小型,軽量化することが可能と
なる。
なお、前記実施例では、補助ピストン作動室C内に導入
する外部指令圧力を、切換弁44の切換位置(ハ),
(ニ)への切換操作によりリリーフ弁43,45を介して高
圧と低圧との2段階に切換えるものとして述べたが、こ
れに替えて、低圧側のリリーフ弁45を廃止し、容量固定
時には指令圧用油圧配管46をタンク7に直接的に連通さ
せることにより、補助ピストン作動室C内をドレン圧に
よる低圧としてもよい。
また、前記実施例では、補助ピストン作動室C、ばね室
D、スプール端部室Fを、制御ピストン16の連通ポート
40,34,37およびケーシング11の連絡ポート41,35,38をそ
れぞれ介して指令圧用油圧配管46、タンク7に連通させ
るものとして述べたが、これに替えて、制御ピストン16
の軸方向にそれぞれ連通ポートを穿設し、該各連通ポー
トをロッド部16Bの突出端側に直接開口させることによ
り、補助ピストン作動室C、ばね室D、スプール端部室
Fをケーシング11を介することなく、これらの各連通ポ
ートを介してロッド部16Bの突出端側で指令圧用油圧配
管46、タンク7に連通させるように構成してもよい。
〔考案の効果〕
本考案に係る油圧モータの容量制限装置は以上詳細に述
べた如くであって、下記各項の効果を奏する。
切換弁を操作して外部油圧源から補助ピストン作動室
に供給する外部指令圧を高圧とし、該補助ピストン作動
室内を高圧状態に保持したときには、油圧モータの駆動
圧力に応じて制御ピストンを大油室側または小油室側に
摺動変位させることにより、油圧モータのモータ容量を
小容量または大容量に自動切換でき、油圧モータ自身の
駆動圧力で容量の自動制御が可能となる。
また、切換弁を操作して補助ピストン作動室内を低圧
状態に保持したときには、油圧モータの容量を大容量に
固定する容量固定制御ができるから、油圧モータを必要
に応じて簡単に微操作することが可能となり、安全性を
高めることができる。そして、当該油圧モータを使用条
件に応じて固定モータまたは2速モータとして用いるこ
とができ、多機能化を図ることができる。
油圧モータには単一の容量制御装置を付設すればよ
く、従来技術の如き制御弁が不要となり、小型でコンパ
クトな構成としうる。従って、走行用モータとして使用
するとき、油圧モータのケーシング全体を履帯のシュー
幅内に収容することができる。
油圧モータを建設機械の走行用油圧モータとして使用
するとき、運転室と油圧モータとの間は指令用の油圧配
管1本でよいから、回路構成が簡単となり、かつ従来か
らのセンタジョイントを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本考案の実施例を示し、第1図は本実
施例による油圧モータの容量制御装置を示す縦断面図、
第2図は駆動圧力とモータ容量の関係を示す線図、第3
図ないし第5図は従来技術に係り、第3図は一の従来技
術による油圧モータの容量制御装置を示す回路構成図、
第4図は他の従来技術による油圧モータの容量制御装置
を示す回路構成図、第5図は駆動圧力とモータ容量の関
係を示す線図である。 1…油圧モータ、1A…容量可変部、2A,2B…油圧配管、
3…高圧選択弁、11…ケーシング、12…ケーシング本
体、13…蓋体、14…シリンダ、16…制御ピストン、18…
補助ピストン用シリンダ、19…スプール用シリンダ、22
…補助ピストン、23…補助ピストン用ばね、24…スプー
ル、25…反力ピストン用シリンダ、26…反力ピストン、
28…自己圧制御用ばね、29…圧力導入ポート、30,34,3
7,40…連通ポート、31…切換ポート、35,38,41…連絡ポ
ート、42…外部油圧源、43,45…リリーフ弁、44…切換
弁、46…指令圧用油圧配管、A…大油室、B…小油室、
C…補助ピストン作動室、D…ばね室、E…スプール環
状室、F…スプール端部室、G…押圧室。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部がシリンダとなったケーシングと、該
    ケーシングのシリンダ内を大油室と小油室とに画成する
    ように該ケーシングに摺動可能に設けられ、前記大油室
    側に摺動変位したときに油圧モータの容量を小容量と
    し、前記小油室側に摺動変位したときに大容量とする制
    御ピストンと、該制御ピストン内に軸方向に形成された
    補助ピストン用シリンダおよびスプール用シリンダと、
    該補助ピストン用シリンダ内に摺動可能に設けられ、該
    補助ピストン用シリンダ内を補助ピストン作動室と常時
    ドレンに連通するばね室とに画成したばね力設定用補助
    ピストンと、前記ばね室内に位置して該補助ピストンと
    制御ピストンとの間に張設され、該補助ピストンを前記
    補助ピストン作動室側に向けて押圧する補助ピストン用
    ばねと、前記スプール用シリンダ内に摺動可能に設けら
    れ、前記油圧モータの駆動圧力により前記ばね室側に向
    けて押動されるスプールと、前記スプール用シリンダ内
    に位置して該スプールに形成され、前記小油室に常時連
    通したスプール環状室と、前記油圧モータの駆動圧力を
    前記小油室に導入する圧力導入ポートと、前記制御ピス
    トンに形成され、常時は前記大油室をばね室に連通さ
    せ、前記スプールがばね室側に押動されたときに前記大
    油室をばね室から前記スプール環状室に切換えて連通さ
    せる切換ポートと、前記スプールと補助ピストンとの間
    に位置して前記ばね室内に設けられ、自己圧制御時に前
    記油圧モータの駆動圧力が所定圧力に達するまでは前記
    スプール環状室を切換ポートに対して遮断するように前
    記スプールを押圧する自己圧制御用ばねと、前記補助ピ
    ストン作動室と外部油圧源との間に設けられ、該外部油
    圧源から補助ピストン作動室に供給する外部指令圧を容
    量固定時には低圧とし、自己圧制御時には高圧に切換え
    る切換弁とを備え、該切換弁は、容量固定時に前記補助
    ピストン作動室を低圧に保つことにより、前記補助ピス
    トンが補助ピストン用ばねで補助ピストン作動室側に押
    動され前記自己圧制御用ばねが自由状態となるのを許
    し、自己圧制御時には前記補助ピストン作動室を高圧に
    することにより、前記補助ピストンを補助ピストン用ば
    ねに抗して前記ばね室側に摺動変位させ、前記自己圧制
    御用ばねにばね荷重を与える構成としてなる油圧モータ
    の容量制御装置。
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