JPH08152002A - ブレーキバルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カウンタバランスバルブ33と一対のクロスオ
ーバ型リリーフ弁１、14とを具えたブレーキバルブ装置
34において、コストアップを招くことなしに油圧モータ
100 を滑らかに制動し、かつ、油圧モータ100 の駆動時
には大きなトルクを得られるようにする。 【構成】 クロスオーバ型リリーフ弁１、14の弁体の開
弁圧設定スプリング３、13の背部に油圧室39、40を設
け、これら油圧室39、40に油圧モータ100 の駆動時、高
圧の作動油をカウンタバランスバルブ33から導入してク
ロスオーバ型リリーフ弁１、14の開弁圧を高くするよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建設機械等のブレーキバ
ルブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建設機械の走行を制動するため、
リリーフ弁を用いて走行用油圧モータを制御する場合に
は減速装置が付設されていた。

【０００３】しかしながら、減速装置を用いた場合、減
速歯車のバックラッシュが原因となって走行用油圧モー
タの起動時あるいは制動開始時に大きな衝撃力が油圧系
及び駆動系に発生する。

【０００４】かかる不具合の発生を防止するため、 減速装置の精度を向上することによって減速歯車の
バックラッシュを少なくする。 リリーフ弁の設定圧を低くすることによって走行用
油圧モータの起動時及び制動開始時に発生するトルクを
低下させる。 等の対策が採られていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の場合は、減速装置の加工、組立工数が増大し、コスト
アップを招くという問題点があった。

【０００６】一方、上記の場合は、トルク低下によっ
て建設機械の起動力や登坂力が低下するとともに作動油
圧の低下によって油圧系の保持力が低下するという問題
があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、第１の特徴とする
ところは、油圧ポンプから操作弁を経由して供給される
作動油の圧力とスプリングの反力との差によって変位す
る弁体により油圧モータへの作動油の給排を制御するカ
ウンタバランスバルブと、この下流側に配設され上記油
圧モータから排出された作動油の圧力が開弁圧以上に上
昇した時開弁する弁体を有する一対のクロスオーバ型リ
リーフ弁とを具え、上記各クロスオーバ型リリーフ弁の
弁体の開弁圧設定用スプリングの背部に油圧室を設ける
とともに上記油圧モータの駆動時油圧モータに供給され
る作動油の一部を上記カウンタバランスバルブから上記
油圧室内に導入することによって上記クロスオーバ型リ
リーフ弁の開弁圧を変更することにある。

【０００８】本発明の第２の特徴とするところは、上記
クロスオーバ型リリーフ弁の油圧室に上記カウンタバラ
ンスバルブの入口油路から作動油を導入することにあ
る。

【０００９】本発明の第３の特徴とするところは、上記
クロスオーバ型リリーフ弁の油圧室に上記カウンタバラ
ンスバルブの出口油路から作動油を導入することにあ
る。

【００１０】本発明の第４の特徴とするところは、上記
クロスオーバ型リリーフ弁の油圧室にパーキングブレー
キ解除用パイロット油を導入することにある。

【００１１】

【作用】本発明は上記のように構成されているので、油
圧モータの駆動時、クロスオーバ型リリーフ弁の油圧室
に油圧モータに供給される作動油の一部が導入されるの
で、このクロスオーバ型リリーフ弁の開弁圧が高くな
る。油圧モータの制動時、クロスオーバ型リリーフ弁の
油圧室には作動油が導入されないので、このクロスオー
バ型リリーフ弁の開弁圧が低くなる。

【００１２】

【実施例】図１には本発明の第１の実施例に係る建設機
械用ブレーキバルブ装置の断面図が、図２にはその油圧
系統図がそれぞれ示されている。図１、図２において、
34はブレーキバルブ装置で、カウンタバランスバルブ33
と一対のクロスオーバ型リリーフ弁１、14とを具えてい
る。100 は走行用の油圧モータ、101 は操作弁、102 は
油圧ポンプ、103 は油タンク、104 はリリーフ弁、105
はパーキングブレーキ用シリンダ、106 はパイロット弁
である。

【００１３】カウンタバランスバルブ33は本体331 に往
復摺動自在に嵌合された弁体４を有し、この弁体４内に
は一対のチェック弁21、30が内蔵されている。チェック
弁21、30はスプリング52、521 により弁体４の弁座に押
し付けられている。

【００１４】本体331 は操作弁101 の吐出ポートに連通
する供給ポート24、27及び油圧モータ100 の出入口に連
通するポート23、28を具え、供給ポート24、27は通路2
5、26を介して環状油室251 、261 に連通している。

【００１５】弁体４の左右両側に形成されたスプリング
室20、201 内にはスプリング16、31が収納され、これら
一対のスプリング16、31は弁体４をリテーナ51、511 を
介して互いに反対方向に付勢している。また、これらス
プリング室20、201 には供給ポート24、27から油路22、
29を介して圧油が供給されるようになっている。

【００１６】一対のクロスオーバ型リリーフ弁１、14は
カウンタバランスバルブ33と共通の本体331 内に配設さ
れている。このクロスオーバ型リリーフ弁１、14の弁体
５、11はその背面とスプリング押え35、36との間に架設
されたスプリング３、13によってリリーフ弁ケース53、
531 に形成された弁座に押し付けられている。

【００１７】スプリング押え35とピストン37との間に形
成された油圧室39及びスプリング押え36とピストン38と
の間に形成された油圧室40は油路41、42を介してカウン
タバランスバルブ33の環状油室９に連通している。

【００１８】従って、環状油室９からの圧油が油圧室39
又は40内に供給されると、この圧油がスプリング押え35
又は36に作用してこれを内方に移動させることによりス
プリング３、13の取付長さが短くなる。

【００１９】54、541 はピストン37、38の係止位置を調
整するための調整ねじ、55、551 は調整ねじ54、541 を
固定するためのナットである。上記調整ねじ54、541 を
押し込めば、ピストン37、38を介してスプリング押さえ
35、36が内方に移動し、スプリング３、13の取付長さが
短くなってその押圧力、即ち、弁体５、11の開弁圧力が
上昇する。調整ねじ54、541 を抜き出せば、開弁圧力が
低くなる。

【００２０】しかして、建設機械を前進させる場合に
は、図示しないコントロールレバーを操作して操作弁10
1 を図示の中立位置から左位置に切り換える。すると、
油圧ポンプ102 から吐出された圧油は操作弁101 を経て
供給ポート24に入り、通路25、環状油室251 、凹溝110
を経て左側のチェック弁21の前面に作用し、これをスプ
リング52の弾力に抗して後退させることにより弁座から
離間させて押し開く。

【００２１】これによって圧油はチェック弁21を経て通
路６に流出し、この通路６に連通するポート23を経て走
行モータ100 に送られてこれを正転させる。

【００２２】同時に供給ポート24からの圧油は通路22を
通ってカウンタバランスバルブ33のスプリング室20に入
り、弁体４の左端面を押圧する。この押圧力により弁体
４は右側のスプリング31の弾発力に抗して右方に移動し
て凹溝110 が環状油室９に連通し、次いで、凹溝10が通
路12に連通する。

【００２３】これにより、走行モータ100 から排出され
た戻り油がポート28から通路12、凹溝10、環状油室261
、通路26、供給ポート27、操作弁101 をこの順に経て
油タンク103 に戻る。

【００２４】建設機械を後進させる場合は、操作弁101
を右位置に切り換える。すると、油圧ポンプ102 からの
圧油は操作弁101 を経て供給ポート27に入り通路26、環
状油室261 、凹溝10を経て右側のチエック弁30の前面に
作用してこれをスプリング521 の弾力に抗して後退させ
ることにより開弁させる。

【００２５】これによって圧油はチエック弁30、通路1
2、ポート28を経て走行モータ100 に入りこれを逆転さ
せる。これと同時に供給ポート27内の圧油は通路29を通
ってカウンタバランスバルブ33のスプリング室201 に入
り、弁体４の右端面を押圧する。この押圧力により弁体
４は左側のスプリング16の弾発力に抗して左方に移動し
て凹溝10が環状油室９に連通し、次いで、凹溝110 が通
路６に連通する。

【００２６】これによって、油圧モータ100 からの戻り
油はポート23、通路６、凹溝110 、環状油室251 、通路
25、供給ポート24、操作弁101 をこの順に経て油タンク
103に排出される。

【００２７】建設機械の前進走行中に操作弁101 を図示
の中立位置に戻すと、供給ポート24への圧油の供給が遮
断されると同時に供給ポート24は油タンク103 に連通す
るので、スプリング室20内の圧力が低下し、右側のスプ
リング31の弾力により弁体４は左方へ移動して中立位置
に戻る。

【００２８】このとき、走行モータ100 は慣性により回
転してポンプとして機能し、走行モータ100 から吐出さ
れた油はポート28から通路12に入るが、この通路12と凹
溝10との連通が遮断されているので、流れが止められ走
行モータ100 から通路12に至る通路内の作動油は急激に
高圧になる。

【００２９】この高圧油は通路12から通路８を通って左
側のクロスオーバ型リリーフ弁１の弁体５の前面に作用
してこれを開弁せしめ、弁体５を経て通路６に流入し、
ポート28を経て走行モータ100 に吸入される。

【００３０】建設機械の後進中に操作弁101 を中立に戻
すと、走行モータ100 から通路６に至る通路内の作動油
が急激に高圧になり、この高圧油が通路６から通路７を
経て右側のクロスオーバ型リリーフ弁14の弁体11に作用
してこれを押し開き通路12、ポート23を経て走行モータ
100 に吸入される。

【００３１】かくして、建設機械の前進又は後進中これ
を停止させるために操作弁101 を中立に戻したとき、走
行モータ100 の吐出側に発生する高圧によって走行モー
タ100 が損傷するのを阻止するとともに走行モータ100
の吸入側に発生するキャビテーションを防止する。

【００３２】走行モータ100 の停止中、走行モータ100
はパーキングブレーキ用シリンダ105 によってその回転
が制止されているが、走行モータ100 を起動するため
に、油圧ポンプ102 からの作動油が供給ポート24に供給
されると、弁体４が右方に移動して凹溝110 が環状油室
９に連通する。

【００３３】これにより供給ポート24に供給された作動
油の一部はパイロット油として凹溝110 、環状油室９、
通路32を通ってパイロット弁106 を開弁させ、このパイ
ロット弁106 を通ってパーキングブレーキ用シリンダ10
5 に入り、パーキングブレーキを解除する。そして、凹
溝110 に環状油室９に連通した後に凹溝110 が通路12に
連通するので、走行モータ100 はパーキングブレーキが
解除されるまで回転することはない。

【００３４】一方、走行モータ100 を停止させるために
供給ポート24への作動油の供給が遮断されると、弁体４
は中立に戻るが、その際凹溝10が通路12から遮断され、
次いで、環状油室９が凹溝110 から遮断されるので、パ
ーキングブレーキが作動する前に走行モータ100 が停止
する。

【００３５】従って、パーキングブレーキが解除される
まで走行モータ100 は回転せず、また、パーキングブレ
ーキが作動する前に走行モータ100 が停止するので、走
行モータ100 の損傷を阻止しうる。

【００３６】カウンタバランスバルブ33の弁体４が中立
位置にある場合は、環状油室９は通路32、パイロット弁
106 を経て油タンク103 に連通しているので、通路32に
油路41及び42を介して連通している油圧室39及び40内の
圧力も低圧となる。

【００３７】これによりスプリング押え35、36はスプリ
ング３、13の弾力によりピストン37、38に押し付けられ
て当接し、スプリング３、13は伸長してその押圧力が小
さくなるので、弁体５、11は低圧で開弁し、クロスオー
バ型リリーフ弁１、14の開弁圧力が低くなる。

【００３８】従って、建設機械の制動時、即ち、その走
行中操作弁101 を中立に戻すことによって、走行モータ
100 がポンプ作用を行っているとき、左右のクロスオー
バ型リリーフ弁１、14が低圧で開弁するので衝撃のない
充分に滑らかな制動が行われる。

【００３９】建設機械の走行時、環状油室９は凹溝10又
は110 のいずれかに連通するので、走行用モータ100 に
供給するための作動油の一部が凹溝10又は110 から環状
油室９に入り、通路32を経て通路41及び42に分岐されて
油圧室39及び40に供給される。

【００４０】油圧室39、40内に導入された圧油はスプリ
ング押さえ35、36に作用してこれらをスプリング３、13
を圧縮しながらそのばね力と釣り合う位置まで、あるい
は、リリーフ弁ケース53、531 の肩部43、44に当接する
位置まで移動させる。

【００４１】これによりスプリング３、13の取付長さが
短くなりその設定荷重が増大するので、弁体５、11は高
圧で開弁することになる。従って、建設機械の走行中あ
るいは走行開始時には大きなトルクが得られ、充分な起
動力及び登板力を確保しうる。

【００４２】建設機械の起動時及び走行時における高圧
油路は油圧ポンプ102 から走行モータ100 までの作動油
供給路全体であり、その容積は大きく作動油の圧縮性の
ため昇圧速度は通常許容される範囲内にとどまることか
らクロスオーバ型リリーフ弁１、14の開弁圧力を高くす
ることにより高トルクを得ることができる。

【００４３】建設機械の制動時においては、高圧油路の
容積は走行モータ100 の吐出口からカウンタバランスバ
ルブ33までの間に限られ、走行中の場合に較べて極めて
小さく、作動油の圧縮性による効果が得られないので、
制動時は高圧油路内の圧力を必要最低圧力に保持するた
め、クロスオーバ型リリーフ弁１、14の開弁圧力を低く
することによって制動時の衝撃を緩和することができ
る。

【００４４】図３及び図４には本発明の第２実施例が示
されている。この実施例においては、クロスオーバ型リ
リーフ弁１、14の油圧室39、40は通路411 、421 を介し
て環状油室251 、261 に連通している。その他の構成は
図１、図２に示される第１実施例と同様である。

【００４５】この第２実施例において、操作弁101 が中
立位置にある場合は、通路25、26及び環状通路251 、26
1 内の圧力は油タンク103 の圧力、即ち、低圧となる。
従って、環状油室251 、261 に連通する油圧室39、40の
圧力も低圧となり、スプリング押さえ35、36はスプリン
グ３、13の弾力によりピストン37、38に当接せしめられ
ているので、クロスオーバ型リリーフ弁１、14の弁体
５、13は低圧で開弁する。

【００４６】即ち、建設機械の走行中、操作弁101 が中
立に戻されると、油圧ポンプ102 からの圧油の供給が遮
断され、カウンタバランスバルブ33の弁体４が中立位置
に戻り、かつ、慣性のため走行モータ100 がポンプ作用
を行う時、クロスオーバ型リリーフ弁１、14が低圧で開
弁する。従って、この実施例の場合も制動時にはクロス
オーバ型リリーフ弁１、14は低圧で開弁し衝撃の少ない
滑らかな制動が成される。

【００４７】走行開始時又は走行時においては、油圧ポ
ンプ102 からの圧油は操作弁101 を経てカウンタバラン
スバルブ33の供給ポート24あるいは27に供給される。供
給ポート24に供給された圧油は通路25から環状油路251
及び通路421 を経て右側の油圧室40に導入される。ま
た、供給ポート27に供給された圧油は通路26、環状油路
261 及び通路411 を経て左側の油圧室39に導入される。

【００４８】そして、油圧室39、40に導入された圧油は
スプリング押さえ35、36に作用し、スプリング３、13の
押圧力を増大せしめる。これによりクロスオーバ型リリ
ーフ弁１、14の開弁圧は高くなる。

【００４９】以上、本発明を走行モータに適用した場合
について説明したが、本発明は旋回モータ、その他の油
圧モータにも適用することできる。

【００５０】

【発明の効果】本発明においては、一対のクロスオーバ
型リリーフ弁の弁体の開弁圧設定用スプリングの背部に
油圧室を設けるとともに油圧モータの駆動時油圧モータ
に供給される作動油の一部をカウンタバランスバルブか
ら上記油圧室内に導入することによってクロスオーバ型
リリーフ弁の開弁圧を高くするため、油圧モータの駆動
時等高圧油路の容積が充分に大きく油の圧縮性による圧
力上昇抑制効果が期待できる場合においては、クロスオ
ーバ型リリーフ弁を高圧で開弁させることにより、大き
なトルクが得られる。

【００５１】一方、油圧モータの制動時においては、ク
ロスオーバ型リリーフ弁の油圧室内には作動油が導入さ
れないためその開弁圧が低くなるので、高圧油路の容積
が小さい制動時においてリリーフ弁を低圧で開弁させる
ことにより制動開始時の衝撃を緩和しうる。しかも、構
造は簡単であり、従来のもののようにコストアップを招
くこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る建設機械用ブレー
キバルブ装置の断面図である。

【図２】第１の実施例に係るブレーキバルブ装置の略示
的油圧系統図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係るブレーキバルブ装
置の断面図である。

【図４】第２の実施例のブレーキバルブ装置の略示的油
圧系統図である。

【符号の説明】

１、14 クロスオーバ型リリーフ弁 33 カウンタバランスバルブ 100 油圧モータ 101 操作弁 102 油圧ポンプ ４ 弁体 16、31 スプリング 24、27 供給ポート 39、40 油圧室 ５、11 弁体 21、30 チエック弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 麻生 由雄 兵庫県加古郡稲美町印南2337番地 株式会 社明石機械製作所土山工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプから操作弁を経由して供給さ
   れる作動油の圧力とスプリングの反力との差によって変
   位する弁体により油圧モータへの作動油の給排を制御す
   るカウンタバランスバルブと、この下流側に配設され上
   記油圧モータから排出された作動油の圧力が開弁圧以上
   に上昇した時開弁する弁体を有する一対のクロスオーバ
   型リリーフ弁とを具え、上記各クロスオーバ型リリーフ
   弁の弁体の開弁圧設定用スプリングの背部に油圧室を設
   けるとともに上記油圧モータの駆動時油圧モータに供給
   される作動油の一部を上記カウンタバランスバルブから
   上記油圧室内に導入することによって上記クロスオーバ
   型リリーフ弁の開弁圧を変更することを特徴とするブレ
   ーキバルブ装置。
2. 【請求項２】 上記クロスオーバ型リリーフ弁の油圧室
   に上記カウンタバランスバルブの入口油路から作動油を
   導入することを特徴とする請求項１記載のブレーキバル
   ブ装置。
3. 【請求項３】 上記クロスオーバ型リリーフ弁の油圧室
   に上記カウンタバランスバルブの出口油路から作動油を
   導入することを特徴とする請求項１記載のブレーキバル
   ブ装置。
4. 【請求項４】 上記クロスオーバ型リリーフ弁の油圧室
   にパーキングブレーキ解除用パイロット油を導入するこ
   とを特徴とする請求項１記載のブレーキバルブ装置。