JPH073044Y2 - 油圧モ−タのブレ−キ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ この考案は、大きな慣性負荷を駆動する油圧モータのブ
レーキ装置、より詳しくはメカニカルブレーキの制動・
解除の作動の改良に関する。

［従来の技術］ 回転中の大きな慣性負荷を駆動する油圧モータを停止さ
せるためには、通常、閉じこめられた油圧モータの戻り
回路の圧油をブレーキ弁の設定圧力に保ってタンクへ放
出し減速・停止させた後、メカニカルブレーキを併用し
て停止状態を維持するようにすれば容量の小さいメカニ
カルブレーキを選択することができるので経済的であ
る。さらに、メカニカルブレーキへ圧油を供給・遮断す
る切換弁をパイロット圧油により切換える主切換弁に連
動させ、主切換弁による油圧モータの駆動・停止の操作
に応じて制動解除および制動が自動的に行われ操作の煩
わしさを解消するものである。

ところで、主切換弁による油圧モータの停止操作後油圧
モータが停止するまでの間にメカニカルブレーキが作動
すると発熱が生ずると共に、容量を小さく選択したメカ
ニカルブレーキが著しく早く磨耗することになる。この
ため、主切換弁の停止操作と同時にブレーキシリンダか
らタンクへ放出される圧油の流量を絞りで規制してブレ
ーキ作動の時期を慣性体の停止時期に一致させ、さらに
より正確に一致させるために前記絞り前後の圧力差を一
定にするべく圧力補償機構を設ける試みがなされた。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、圧油の粘度が変化すると所定量の圧油が
絞りを通過するのに必要な時間も変化してしまい、油温
の上昇に伴う圧油の粘度の低下がブレーキが効き始める
までの遅延時間を短くし慣性体の運動中にブレーキが作
動してブレーキ部材の損耗を招く一方、油温が低くなる
と遅延時間が著しく長くなり負荷が停止した後も相当時
間メカニカルブレーキが作動せず油圧モータの内部リー
ク等により負荷が係止すべき位置から動いてしまう問題
があった。

そこで本考案は、メカニカルブレーキの損耗に対する配
慮から解放され小型・軽量化ができるとともに、低油温
時のブレーキ作動の遅延によって生ずる負荷の逸走を防
止できる油圧モータのブレーキ装置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］ 上記の目的を達成するため成された本考案は、油圧モー
タ（１）の出力軸（21）を制動・解除するブレーキ（2
0）と、内蔵するバネ（20）によってブレーキ（20）を
制動し該バネ（20）の出力に対抗して作用するパイロッ
トポンプ（３）の圧油によってブレーキ（20）の制動を
解除させるブレーキシリンダ（４）と、油圧モータ
（１）を駆動する圧油の給排を切換える主切換弁（２）
と、主切換弁（２）をパイロットポンプ（３）の圧油に
よって切換えるパイロット制御弁（６）と、ブレーキシ
リンダ（４）からタンクへ排出される圧油の流量を制御
する第１の絞り（11）と、第１の絞り（11）前後の圧力
差を一定にする圧力補償スプール（９）とからなる油圧
モータのブレーキ装置において、圧力補償スプール
（９）と同軸上に設け該圧力補償スプール（９）との間
に圧力補償バネ（12）を挟装したピストン（７）と、前
記パイロット制御弁（６）かのパイロット圧油によって
ブレーキシリンダ（４）、圧力補償スプール（９）およ
びピストン（７）の背室（８）へパイロットポンプ
（３）の圧油を供給、遮断する切換弁（５）と、ピスト
ン（７）の背室（８）と第１の絞り（11）の下流との間
に第２の絞り（29）とを設けた油圧モータのブレーキ装
置とする。

この場合、第１の絞り（11）を圧力補償スプール（９）
に内蔵すること、第２の絞り（29）をピストン（７）に
内蔵させたこと、切換弁（５）が該弁を切換える両パイ
ロット接続口へそれぞれ主切換弁（２）の両パイロット
圧油を接続したスプリングセンタ３位置切換弁であるこ
と、または、切換弁（５）が該弁を切換える両パイロッ
ト接続口へそれぞれ主切換弁（２）の両パイロット圧油
を接続したスプリングセンタ３位置切換弁であること、
または、切換弁（５）が該弁を切換えるパイロット接続
口へ主切換弁（２）の両パイロット圧油をシャトル弁を
介して合流し接続したスプリングオフセット２位置切換
弁であること、さらに、第１の絞り、第２の絞り、圧力
補償スプールおよびピストンを油圧モータのケースに内
蔵すること、などが一層好適である。

［作用］ 油圧モータ（１）を駆動する場合は、パイロット制御弁
（６）を操作してパイロットポンプ（３）の圧油によっ
て主切換弁（２）を切換えて、ポンプ（23）の吐出油は
油圧モータ（１）の一側へ供給され他側から主切換弁
（２）を経てタンクへ還流され一方向へ回転駆動され、
これと同時にパイロット制御弁（６）のパイロット圧油
は切換弁（５）を切換えて、パイロットポンプ（３）の
圧油が切換弁（５）を経てブレーキシリンダ（４）に遅
滞なく供給されて内蔵するバネ（22）の力に抗してブレ
ーキ（20）の制動を解除する。なおこの時、ブレーキシ
リンダ（４）と同一回路に接続された圧力補償スプール
（９）および第１の絞り（11）の下流と、ピストン
（７）の背室（８）を経た第２の絞り（29）の下流とは
合流し常時タンクへ排出しており、圧力補償スプール
（９）はパイロットポンプ（３）の圧油が作用して第１
の絞り（11）前後の圧力差を圧力補償バネ（12）と平衡
する位置まで移動すると同時に、ピストン（７）にも同
じくパイロットポンプ（３）の圧油が作用するのでピス
トン（７）の背室（８）と第２の絞り（29）で生ずる圧
力差によってピストン（７）が可動限まで移動すること
になり、圧力補償スプール（９）とピストン（７）との
間に挟装した圧力補償バネ（12）を最大限に圧縮した状
態で平衡を保つ。

油圧モータ（１）の駆動を制動させる場合、パイロット
制御弁（６）を操作しパイロット圧油により主切換弁
（２）および切換弁（５）を共に中立位置へ戻すと、主
切換弁（２）が閉止され、油圧モータ（１）は慣性負荷
で継続して回転することによって排出される圧油で制御
されて減速を始め、他方、切換弁（５）によってパイロ
ットポンプ（３）の圧油の供給を絶たれブレーキシリン
ダ（４）内に封じ込められた圧油は、第１の絞り（11）
を経てその前後の圧力差に応じた流量で排出される。そ
の排出の初期には最大限に圧縮された状態の圧力補償バ
ネ（12）で制御される第１の絞り（11）前後の圧力差が
高く排出速度が早いが、ピストン（７）の背室（８）の
圧油も供給を絶たれ第２の絞り（29）を介して徐々に排
出されるにつれてピストン（７）が後退して圧力補償ス
プール（９）とピストン（７）との間に挟装した圧力補
償バネ（12）の弾圧力を低下して第１の絞り（11）前後
の圧力差および排出速度が減少する。このように排出過
程で圧油の排出速度は刻々変化するが、排出の開始から
ブレーキ作動までの時間は、第１の絞り（11）の開口面
積、圧油の性状の変化がない限り一定となる。

油温が低下し油の粘度が高くなるとブレーキシリンダ
（４）が排出する圧油は第１の絞り（11）を通過し難く
なり、ブレーキ作動開始時期に遅れを生じさせようとす
るが、ピストン（７）の背室（８）の圧油が第２の絞り
（29）を通過するとき上昇した粘度のため排出速度が下
がり、圧力補償バネ（12）の弾圧力の低下とそれに伴う
第１の絞り（11）前後の圧力差の低下を緩慢に行なうこ
とによって相殺され、排出時間すなわちブレーキ作動ま
での時間の変化は極めて少ないことになる。

［実施例］ 以下、本考案の第１実施例を第１図に基づいて説明す
る。油圧モータ１は、その出力軸21がブレーキ20によっ
て制動・解除される。ブレーキシリンダ４は、内蔵する
バネ22の出力によってブレーキ20の制動するよう作用す
るとともに、このバネ22の出力に抗してパイロットポン
プ３から供給される圧油によってブレーキ20の制動を解
除するよう作用する。主切換弁２は、油圧モータ１を駆
動するポンプ23の圧油の給排を切換える。パイロット制
御弁６は、パイロットポンプ３の圧油により主切換弁２
を切換える。ブレーキシリンダ４と同一回路に接続口15
から可変開口10を経て圧力補償スプール９および第１の
絞り11が接続されている。可変開口10は圧力補償スプー
ル９の移動により開度を変化され、圧力補償スプール９
の内室32および第１の絞り11に連通している。第１の絞
り11は、ブレーキ20を制動するときブレーキシリンダ４
からタンクへ排出される圧油の流量を制御する。圧力補
償スプール９は、その両端の内室32とバネ室31とに作用
する圧油の圧力差が圧力補償バネ12の弾圧力と平衡する
よう可変開口10を絞り込む位置にまで移動することによ
って第１の絞り11前後の圧力差を一定にする従来公知の
ものである。さらに、圧力補償スプール９と同軸上に該
スプール９との間に圧力補償バネ12を挟装したピストン
７を配設し、ピストン７の背室８と第１の絞り11の下流
との間には第２の絞り29を設けている。主切換弁２を切
換えるパイロット制御弁６からのパイロット圧油によっ
て切換わるスプリングセンタ３位置の切換弁５が、ブレ
ーキシリンダ４、圧力補償スプール９およびピストン７
の背室８へパイロットポンプ３の圧油を供給・遮断す
る。

このような構成からなる油圧モータのブレーキ装置の作
動を説明する。先ず、油圧モータ１を駆動する場合に
は、パイロット制御弁６をａ位置へ操作してパイロット
ポンプ３の圧油を例えば油路19aへ供給し他側油路19bを
タンクへ接続し主切換弁２をパイロット圧油によって図
示の中立位置IIから切換位置Ｉへ切換えると、ポンプ23
の吐出油は油路25を経て油圧モータ１の一側接続口へ供
給され他側接続口は油路24、主切換弁２を経てタンクへ
接続されるので油圧モータ１を一方の回転方向へ駆動し
ようとする。これと同時に油路19aのパイロット圧油は
切換弁５のパイロット接続口に作用してこれを中立位置
IIから切換位置Ｉへ切換え、パイロットポンプ３の圧油
が切換弁５を経てブレーキシリンダ４に遅滞なく供給さ
れる圧油によりバネ22の出力に打ち勝ってブレーキ20の
制動を解除する。よって油圧モータ１は制動が解除され
た状態となり回転を開始する。なおこの時、ブレーキシ
リンダ４と同一回路に接続された接続口15、可変開口10
を経て連通する圧力補償スプール９の内室32および第１
の絞り11の下流と接続口16からピストン７の背室８を経
た第２の絞り29の下流とは合流し接続口17から常時タン
クへ接続されているためバネ室31内の圧力は常に低く、
圧力補償スプール９の内室32には切換弁５を経てパイロ
ットポンプ３の圧油が作用し、その両端すなわち第１の
絞り11前後の圧力差が圧力補償バネ12と平衡するよう可
変開口10を絞り込む位置まで左行するとともに、ピスト
ン７にも同じくパイロットポンプ３の圧油が作用するの
でピストン７の背室８と第２の絞り29で生ずるバネ室31
内との圧力差がその両端に作用して可動範囲の右端まで
移動することにより、圧力補償バネ12を最大限に圧縮し
た状態で平衡を保つことになる。

次に、油圧モータ１の駆動を停止させる場合、油圧モー
タ１が回転している状態からパイロット接続弁６を中央
ｂ位置に戻して主切換弁２および切換弁５を共に中立位
置IIへ戻すと、油圧モータ１の慣性負荷が回転をそのま
ま継続しようとするが、油圧モータ１の排出する圧油は
油路24が主切換弁２によって閉止されているためクロス
リリーフ弁34を介して他側の油路25へ排出されるので油
圧モータ１はその圧油で制御され減速を始める。他方、
切換弁５によってパイロットポンプ３の圧油の供給を絶
たれブレーキシリンダ４内に封じ込められた圧油は接続
口15、可変開口10、第１の絞り11、接続口17を経て、第
１の絞り11の開度とその前後の圧力差すなわち圧力補償
スプール９の内室32とタンクへ接続したバネ室31との圧
力差に応じた流量で排出される。その排出の初期には圧
力補償バネ12は最大限に圧縮されており制御される第１
の絞り（11）前後の圧力差が高く排出速度が早いが、ピ
ストン７の背室８の圧油も供給を絶たれ第２の絞り29を
介して徐々に排出されるにつれてピストン７が圧力補償
バネ12の弾圧力で復帰後退して圧力補償スプール９とピ
ストン７との間に挟装された圧力補償バネ12の弾圧力を
低下してそれに応じて第１の絞り11前後の圧力差および
排出速度が減少する。このように油圧モータ１の出力軸
21を制動するブレーキ20を作動するブレーキシリンダ４
から圧油を排出する初期の過程では圧油の排出速度は刻
々変化するが、排出の開始からブレーキ作動までの時間
は、第１の絞りの開口面積、圧油の性状の変化がない限
り一定である。

油温が低下し油の粘度が高くなると、一方ではブレーキ
シリンダ４から排出される圧油が第１の絞り11を通過し
難くなりブレーキ作動開始時期に遅れを生じさせようと
するが、この特性は本考案によれば他方では、供給を絶
たれたピストン７の背室８の圧油が第２の絞り29を通過
するとき上昇した粘度のため排出速度が下がるのでピス
トン７が圧力補償バネ12の弾圧力で復帰後退して圧力補
償バネ12の弾圧力を低下させる度合いとそれに伴う第１
の絞り11前後の圧力差が低下する度合いとを緩慢に行な
うことによって相殺されて、排出時間すなわちブレーキ
作動までの時間の変化は極めて少ないことになる。

パイロット制御弁６を切換位置ｃへ切換えた場合油圧モ
ータ１の回転方向が逆になる以外は前記と同一のため説
明を省略する。

第２図は本考案の第２実施例を示し、切換弁５をスプリ
ングオフセット２位置切換弁としパイロット制御弁６の
切換方向にかかわらずシャトル弁26を介してパイロット
ポンプ３の圧油を印加してａ位置へ切換え第１の実施例
と同一の作用が得られるよう構成したこと、ブレーキシ
リンダ４内の圧油が圧力補償スプール９内部を経てタン
クへ排出するようにし、且つ、第１の絞りを圧力補償ス
プール９に設けたこと、第２の絞り29をピストン７に設
けたこと以外は第１の実施例と同一の構成である。

第３図は圧力補償スプール９、ピストン７、第１の絞り
11、第２の絞り29をモータ１のケースに内蔵させた第３
実施例のもので作用・効果とも前記と同一のものであ
る。

［考案の効果］ 油圧モータのブレーキ装置に併用するメカニカルブレー
キの作動において、制動のためブレーキシリンダからタ
ンクへ排出する圧油の流量を圧力補償された絞りを介し
て制御し、圧力補償スプールを弾圧するバネに弾圧力を
上積みすべく偏倚させたピストンの背室の圧油を第２の
絞りを介してタンクへ徐々に放出して弾圧力を漸減する
ことにより、モータの停止操作後、圧力、圧油の粘度に
拘らずほぼ一定時間後に有効に作用させるものと成し得
た。よって、ブレーキの損耗に対する配慮から解放さ
れ、小型・軽量化すると共に低油温時のブレーキ作動の
遅延時間に生ずる負荷の逸走も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例で一部を回路記号で示した
断面図、第２図は本考案の第２実施例で一部を回路記号
で示した断面図、第３図は本考案の第３実施例を示した
断面図である。 １…油圧モータ、２…主切換弁、３…パイロットポン
プ、４…ブレーキシリンダ、５…切換弁、６…パイロッ
ト制御弁、７…ピストン、８…背室、９…圧力補償スプ
ール、11…第１の絞り、12…圧力補償バネ、20…ブレー
キ、21…出力軸、22…バネ、29…第２の絞り。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 16/16 Ｐ 8610−3Ｈ (56)参考文献 実開 昭62−194172（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−200803（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧モータ（１）の出力軸（21）を制動・
   解除するブレーキ（20）と、内蔵するバネ（20）によっ
   てブレーキ（20）を制動し該バネ（20）の出力に対抗し
   て作用するパイロットポンプ（３）の圧油によつてブレ
   ーキ（20）の制動を解除させるブレーキシリンダ（４）
   と、油圧モータ（１）を駆動する圧油の給排を切換える
   主切換弁（２）と、主切換弁（２）をパイロットポンプ
   （３）の圧油によって切換えるパイロット制御弁（６）
   と、ブレーキシリンダ（４）からタンクへ排出される圧
   油の流量を制御する第１の絞り（11）と、第１の絞り
   （11）前後の圧力差を一定にする圧力補償スプール
   （９）とからなる油圧モータのブレーキ装置において、
   圧力補償スプール（９）と同軸上に設け該圧力補償スプ
   ール（９）との間に圧力補償バネ（12）を挟装したピス
   トン（７）と、前記パイロット制御弁（６）からのパイ
   ロット圧油によりブレーキシリンダ（４）、圧力補償ス
   プール（９）およびピストン（７）の背室（８）へパイ
   ロットポンプ（３）の圧油を供給、遮断する切換弁
   （５）と、ピストン（７）の背室（８）と第１の絞り
   （11）の下流との間に第２の絞り（29）とを設けたこと
   を特徴とする油圧モータのブレーキ装置。
2. 【請求項２】第１の絞り（11）を圧力補償スプール
   （９）に内蔵したことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の油圧モータのブレーキ装置。
3. 【請求項３】第２の絞り（29）をピストン（７）に内蔵
   させたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   または第２項記載の油圧モータのブレーキ装置。
4. 【請求項４】切換弁（５）が該弁を切換える両パイロッ
   ト接続口へそれぞれ主切換弁（２）の両パイロット圧油
   を接続したスプリングセンタ３位置切換弁であることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項記載の油圧モータのブレーキ装置。
5. 【請求項５】切換弁（５）が該弁を切換えるパイロット
   接続口へ主切換弁（２）の両パイロット圧油をシャトル
   弁を介して合流し接続したスプリングオフセット２位置
   切換弁であることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項、第２項または第３項記載の油圧モータのブレー
   キ装置。
6. 【請求項６】第１の絞り、第２の絞り、圧力補償スプー
   ルおよびピストンを油圧モータのケースに内蔵したこと
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第４項または第５
   項記載の油圧モータのブレーキ装置。