JPH10299706A - 油圧モータの駆動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧モータからの戻り圧油を回生して再利用
できるようにする。 【解決手段】 油圧ポンプ１０と操作弁１３とカウンタ
バランス弁３０を備え、油圧モータ１７からの戻り圧油
を操作弁１３から回生回路２３に流出するものとし、こ
の回生回路２３に背圧弁２５を設け、前記カウンタバラ
ンス弁３０が中立位置Ａから第１位置Ｂ、第２位置Ｃと
なった時に第１受圧部３２をタンクに連通する第１切換
弁３７、第２受圧部３３をタンクに連通する第２切換弁
４１を設ける。これによって、油圧ポンプ１０が外力で
回転され油圧ポンプ１０の吐出圧が低下した時にカウン
タバランス弁３０が中立位置Ａとならずに戻り圧油が油
圧ポンプ１０の吐出路１１に流入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧式クレーンの
ウインチを回転駆動するウインチ用の油圧モータ、油圧
式パワーショベルの履帯を回転駆動する走行用の油圧モ
ータ等の油圧モータを駆動するシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧式パワーショベルの履帯を回転駆動
する走行用の油圧モータを駆動するシステムとしては図
１に示す駆動システムが知られている。この駆動システ
ムは、油圧ポンプ１と操作弁２とカウンタバランス弁３
を備えている。そして操作弁２を中立位置ａから第１位
置ｂに切換えることで、油圧モータ４の一方のポート５
に圧油が供給され、油圧ポンプ１の吐出圧が所定の圧力
を越えるとカウンタバランス弁３が中立位置ｃから第１
の位置ｄに向けて移動し、油圧モータ４の他方のポート
６の戻り圧油がカウンタバランス弁３の第１の位置ｄ、
操作弁２の第１位置ｂを経てタンク７に流出するので油
圧モータ４が一方向に回転駆動する。

【０００３】また、前述のように操作弁２が第１位置ｂ
の状態で油圧式パワーショベルが坂道を下り走行すると
油圧モータ４が外力で回転されてポンプ作用するので、
一方のポート５の圧力が低下し、油圧ポンプ１の吐出圧
が所定の圧力以下となるとカウンタバランス弁３が中立
位置ｃに向けて移動し、油圧モータ４の他方のポート６
が吐出した圧油が行き止り又は絞られ、油圧モータ４か
らの戻り圧油の流れを制限して油圧モータ４を制動す
る。

【０００４】操作弁２を第２位置ｅとした時にはカウン
タバランス弁３が第２の位置ｆに切換り、前述同様に作
動する。

【０００５】また、油圧式クレーンのウインチを回転駆
動するウインチ用の油圧モータの駆動システムも前述し
た図１に示す駆動システムと同様である。

【０００６】このように、油圧式パワーショベルの走行
用の油圧モータ、油圧式クレーンのウインチ用の油圧モ
ータの駆動システムは、操作弁２と油圧モータ４との間
にカウンタバランス弁３を備え、この油圧モータ４が外
力で回転される時にカウンタバランス弁３を中立位置ｃ
に向けて移動し、油圧モータ４に制動力が発生する構成
としてある。

【０００７】これによって、油圧式パワーショベルが坂
道を下り走行する時にオーバランしないようにできる
し、油圧式クレーンで吊り荷を下降する時に急激に吊り
荷が落下しないようにできる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述の駆動システムは
油圧モータ４からの戻り圧油をタンク７に流出している
ので、その戻り圧油が無駄となる。一方、油圧式パワー
ショベルのブームシリンダを伸縮する駆動システムとし
て、ブームシリンダの縮み室からの戻り圧油が油圧ポン
プの吐出圧よりも高い時に、その戻り圧油を油圧ポンプ
の吐出側に流入させ、その戻り圧油をブームシリンダの
伸び室に供給する回生機能を有する駆動システムが知ら
れている。

【０００９】前述の回生機能を有する駆動システムを油
圧式パワーショベルの走行用の油圧モータ、油圧式クレ
ーンのウインチ用の油圧モータに応用することが考えら
れる。例えば、図１に示すようにドレーン回路７ａに絞
り９ａを設け、この絞り９ａよりも上流側を逆止弁９ｂ
を経てポンプ吐出路１ａに接続し、戻り油に背圧を生じ
させてポンプ吐出路１ａに回生することが考えられる。

【００１０】前述のように、戻り油に背圧を生じさせて
ポンプ吐出路１ａに回生するには、戻り油の圧力がポン
プ吐出圧よりも高いことが必要である。このために、カ
ウンタバランス弁３が中立位置ｃ又は反対側の位置とな
ってドレーン回路７ａに戻り油が流れなくなる。

【００１１】例えば、操作弁２を第１位置ｂとして油圧
モータ４の一方のポート５に圧油を供給し、第１受圧部
３ａの圧力でカウンタバランス弁３を第１の位置ｄとし
て油圧モータ４の他方のポート６の圧油をタンク７に流
出している状態で、戻り油の圧力がポンプ吐出圧よりも
高圧となると、カウンタバランス弁３の第２受圧部３ｂ
の圧力が第１受圧部３ａの圧力よりも高くなり、カウン
タバランス弁３が中立位置ｃ又は第２の位置ｆとなるの
で、ドレーン回路７ａに戻り油が流れなくなる。

【００１２】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした油圧モータの駆動システムを提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】第１の発
明は、油圧ポンプ１０の吐出圧油を油圧モータ１７に供
給すると共に、油圧モータ１７からの戻り圧油を回生回
路２３に流出する操作弁１３と、油圧モータ１７からの
戻り圧油が操作弁１３に流通しない中立位置とその戻り
圧油が操作弁１３に流通する流通位置を有し、油圧ポン
プ１０の吐出圧が所定の圧を越えた時に流通位置に切換
わり、油圧ポンプ１０の吐出圧油が所定の圧以下の時に
中立位置に切換わると共に、油圧ポンプ１０の吐出圧で
流通位置となることで戻り圧油によって中立位置に切換
わることを禁止するカウンタバランス弁３０を備え、前
記回生回路２３を逆止弁２６を経て前記油圧ポンプ１０
の吐出路１１に接続したことを特徴とする油圧モータの
駆動システムである。

【００１４】第１の発明によれば、操作弁１３を切換え
て油圧モータ１７の一方のポート１８に油圧ポンプ１０
の吐出圧油を供給し、その吐出圧が高圧となるとカウン
タバランス弁３０が流通位置となって油圧モータ１７か
らの戻り圧油がカウンタバランス弁３０、操作弁１３、
回生回路２３を経てタンクに流れる。これと同時にカウ
ンタバランス弁３０は戻り圧油の圧力で中立位置に作動
しなくなる。

【００１５】前述の状態で油圧モータ１７が外力で回転
されると油圧ポンプ１０の吐出圧が低下する。この油圧
ポンプ１０の吐出圧が油圧モータ１７からの戻り圧油の
圧力よりも低圧となると逆止弁２６から油圧ポンプ１０
の吐出路１１に流入する。

【００１６】したがって、油圧モータ１７からの戻り圧
油を油圧ポンプ１０の吐出路１１に回生して再利用でき
る。

【００１７】第２の発明は、第１の発明における前記回
生回路２３に絞り連通位置と連通位置を有する背圧弁２
５を設け、この背圧弁２５を、ばね力で絞り連通位置と
なり、かつ油圧ポンプ１０の吐出圧が設定圧力以上の時
には連通位置となる構成とした油圧モータの駆動システ
ムである。

【００１８】第２の発明によれば、油圧ポンプ１０の吐
出圧油で油圧モータ１７を回転し油圧ポンプ１０の吐出
圧が設定圧力以上の時には、背圧弁２５は連通位置とな
る。油圧モータ１７が外力で回転され油圧ポンプ１０の
吐出圧が設定圧力以下の時には、背圧弁２５は絞り連通
位置となる。

【００１９】このようであるから、油圧ポンプ１０の吐
出圧油で油圧モータ１７を回転している時には油圧モー
タ１７からの戻り圧油はスムーズにタンクに流れて圧力
が高くならないから、油圧モータ１７を油圧ポンプ１０
の吐出圧圧油の圧力に見合う駆動トルクで回転できる。
また、油圧モータ１７が外力で回転された時には回生回
路２３に流れる戻り圧油の圧力が上昇して油圧ポンプ１
０の吐出路１１に流入する。

【００２０】第３の発明は、第１の発明における前記カ
ウンタバランス弁３０を、ばね力で中立位置に保持さ
れ、一方の受圧部に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧
が所定の圧を越えることで一方の流通位置となり、他方
の受圧部に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧が所定の
圧を越えることで他方の流通位置となり、一方又は他方
の流通位置となることで前記他方又は一方の受圧部をタ
ンクに連通する切換弁を有するものとした請求項１又は
２記載の油圧モータの駆動システムである。

【００２１】第４の発明は、油圧ポンプ１０の吐出圧油
を左右の圧力補償弁１２，１２、左右の操作弁１３，１
３を経て左右の油圧モータ１７，１７にそれぞれ供給制
御し、左右の操作弁１３と左右の油圧モータ１７，１７
との間に、油圧モータ１７からの戻り圧油が操作弁１３
に流通しない中立位置とその戻り圧油が操作弁１３に流
通する流通位置を有し、油圧ポンプ１０の吐出圧が所定
の圧を越えた時に流通位置に切換わり、油圧ポンプ１０
の吐出圧油が所定の圧以下の時に中立位置に切換わると
共に、油圧ポンプ１０の吐出圧で流通位置となることで
戻り圧油によって中立位置に切換わることを禁止するカ
ウンタバランス弁３０を設け、前記油圧モータ１７から
の戻り圧油が操作弁１３から流出する左右の回生回路２
３に絞り連通位置と連通位置を有する背圧弁２５をそれ
ぞれ設け、この各背圧弁２５を、第１受圧部１５０の圧
力で連通位置となり、かつ第２受圧部１５１の圧力で絞
り連通位置となる構成とし、その第１受圧部１５０を左
右の圧力補償弁１２の出力側にそれぞれ接続し、前記左
右の圧力補償弁１２に、開口面積が小さい時には遮断
し、開口面積が大きい時に連通する第１のポート１５２
と第２のポート１５３をそれぞれ形成し、その各第１の
ポート１５２を左右の背圧弁２５の第２のポート１５１
に連通すると共に、第１のポート１５２相互を連通し、
前記第２のポート１５３を左右の負荷圧導入路１５４に
それぞれ連通したことを特徴とする油圧モータの駆動シ
ステムである。

【００２２】第４の発明によれば、左右旋回走行時に被
駆動側の油圧モータ１７の戻り油を回生し、その分だけ
駆動側の油圧モータ１７に圧油を余分に供給できるか
ら、車速低下を少なくできる。

【００２３】また、降坂時には各圧力補償弁１２の開口
面積が小さくなって背圧弁２５の第２受圧部１５１に負
荷圧が作用しないので、背圧弁２５は連通位置となり、
左右の油圧モータ１７の戻り圧油が回生されない。

【００２４】これによって、降坂時に左右の油圧モータ
１７に油圧ポンプ１０の吐出圧油が供給されるから、ヒ
ートバランスが向上する。

【００２５】

【発明の実施の形態】図２に示すように、油圧ポンプ１
０の吐出路１１は圧力補償弁１２を経て操作弁１３のポ
ンプポート１４に接続している。操作弁１３の第１アク
チュエータポート１５は第１主回路１６を経て油圧モー
タ１７の一方のポート１８に接続している。操作弁１３
の第２アクチュエータポート１９は第２主回路２０を経
て油圧モータ１７の他方のポート２１に接続している。

【００２６】操作弁１３の回生ポート２２は回生回路２
３でタンク２４に連通している。この回生回路２３には
背圧弁２５が設けてある。前記回生回路２３における背
圧弁２５よりも上流側が逆止弁２６で油圧ポンプ１０の
吐出路１１における圧力補償弁１２の出力側に接続して
いる。操作弁１３のタンクポート２７はタンク２４に接
続している。

【００２７】カウンタバランス弁３０は、ばね３１で中
立位置Ａに保持され、第１受圧部３２に作用する第１主
回路１６の圧力が第２受圧部３３に作用する第２回路２
０の圧力よりも切換圧以上高くなると第１の位置Ｂに切
換え作動し、第２受圧部３３に作用する第２主回路２０
の圧力が第１受圧部３２に作用する第１主回路１６の圧
力よりも切換圧以上高くなると第２の位置Ｃに切換え作
動する。

【００２８】前記カウンタバランス弁３０の第１受圧部
３２は第１回路３４で第１主回路１６における逆止弁３
５よりも操作弁寄りに接続している。この第１回路３４
には絞り３６が設けてある。前記第１回路３４の絞り３
６と第１受圧部３２の中間部は第１切換弁３７でタンク
に連通・遮断される。

【００２９】前記第１切換弁３７はスプリング３８で遮
断位置に向けて押され、カウンタバランス３０で連通位
置に向けて押される。カウンタバランス弁３０が中立位
置Ａ、第１の位置Ｂの時には第１切換弁３７は遮断位置
である。カウンタバランス弁３０が第２の位置Ｃの時に
は第１切換弁３７は連通位置となる。

【００３０】前記カウンタバランス弁３０の第２受圧部
３３は第２回路３９で第２主回路２０における逆止弁３
５よりも操作弁寄りに接続している。この第２回路３９
には絞り４０が設けてある。前記第２回路３９の絞り４
０と第２受圧部３３の中間部は第２切換弁４１でタンク
に連通・遮断される。

【００３１】前記第２切換弁４１はスプリング４２で遮
断位置に向けて押され、カウンタバランス弁３０で連通
位置に向けて押される。カウンタバランス弁３０が中立
位置Ａ、第２の位置Ｃの時には第２切換弁４１は遮断位
置である。カウンタバランス弁３０が第１の位置Ｂの時
には第２切換弁４１は連通位置となる。

【００３２】前記背圧弁２５は、ばね４３で絞り連通位
置に押され、受圧部４４に作用する油圧ポンプ１０の吐
出圧で連通位置に押される。前記背圧弁２５は油圧ポン
プ１０の吐出圧が、操作弁１３の通過圧力損失による圧
力上昇とカウンタバランス弁３０を第１の位置Ｂ又は第
２の位置Ｃに切換える切換圧の和以上に設定された値に
なった時に連通位置となる。

【００３３】前記圧力補償弁１２はロードチェック弁４
５と減圧弁４６で構成された従来公知のものである。前
記第１主回路１６と第２主回路２０の高い方の圧力がシ
ャトル弁４７で検出される。このシャトル弁４７で検出
された圧力は自己の負荷圧として圧力補償弁１２（減圧
弁４６）に作用する。複数のアクチュエータを駆動する
場合には、各圧力補償弁１２の減圧弁４６の出力側を負
荷圧検出回路４８で連通して最も高い負荷圧が検出され
るようにしてある。

【００３４】前記油圧ポンプ１０は可変容量型であっ
て、その油圧ポンプ１０の容量は従来公知のように容量
制御弁４９と容量制御シリンダ５０によって負荷圧検出
回路４８の負荷圧とポンプ吐出圧の差圧が一定となるよ
うに制御される。これによって、操作弁１３が中立位置
Ｄの時にその開口面積がゼロであるから油圧ポンプ１０
の容量が最小となり、操作弁１３を第１位置Ｅ、第２位
置Ｆとした時にはその開口面積に応じて油圧ポンプ１０
の容量が増加する。

【００３５】次に作動を説明する。なお、圧力補償弁１
２は複数のアクチュエータを同時作動する時に機能する
ものであるから、その作動を省略する。操作弁１３が中
立位置Ｄの時には、ポンプポート１４は遮断し、第１・
第２アクチュエータポート１５，１９と回生ポート２２
はタンクポート２７からタンク２４に連通する。

【００３６】これによって、第１・第２主回路１６，２
０がタンク圧となり、カウンタバランス弁３０は中立位
置Ａとなる。操作弁１３の開口面積はゼロであるから、
油圧ポンプ１０の容量は最小となり、その吐出圧は最も
低圧となる。これによって、背圧弁２５は絞り連通位置
となっている。

【００３７】操作弁１３を第１位置Ｅとすると、ポンプ
ポート１４と第１アクチュエータポート１５が連通し、
第２アクチュエータポート１９は回生ポート２２に連通
する。これによって、油圧ポンプ１０の吐出圧油は第１
主回路１６から油圧モータ１７の一方のポート１８に流
入し、第２主回路２０の圧油は操作弁１３、背圧弁２５
を経てタンク２４に流出する。

【００３８】油圧ポンプ１０の吐出圧が、カウンタバラ
ンス弁３０の切換圧＋操作弁１３の通過圧力損失の圧力
以上に設定された値となると、背圧弁２５が連通位置と
なると共に、カウンタバランス弁３０は第１の位置Ｂ、
第２切換弁４１が連通位置となる。これにより、油圧モ
ータ１７の他方のポート２１の圧油がカウンタバランス
弁３０の第１の位置Ｂ、操作弁１３の第１位置Ｅ、背圧
弁２５の連通位置を通ってタンク２４にスムーズに流出
する。

【００３９】これによって、油圧モータ１７は一方のポ
ート１８に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧油で一方
向に回転駆動される。

【００４０】前述の状態で油圧モータ１７が外力で回転
されると油圧モータ１７はポンプ作用し、一方のポート
１８の圧力が低下し、他方のポート２１が圧油を吐出す
る。

【００４１】この時、油圧ポンプ１０の吐出圧が低下し
て背圧弁２５が絞り連通位置となる。油圧モータ１７か
らの戻り圧油は背圧弁２５で絞られてタンク２４に流出
するから、回生回路２３の背圧がポンプ吐出圧よりも高
くなり、回生回路２３の圧油が逆止弁２６から吐出路１
１に流入する。

【００４２】このように、油圧モータ１７からの戻り圧
油が油圧ポンプ１０の吐出路１１に流入することで、そ
の流入した流量分だけの圧油を再利用できる。

【００４３】カウンタバランス弁３０の第２受圧部３３
は第２切換弁４１でタンクに連通しているので、回生回
路２３の圧力でカウンタバランス弁３０が中立位置Ａ又
は第２の位置Ｃとなることがない。

【００４４】操作弁１３を第２位置Ｆとした時にはカウ
ンタバランス弁３０が第２の位置Ｃとなり、第１切換弁
３７が連通位置となるから、前述と同様にして油圧モー
タ１７からの戻り圧油が油圧ポンプ１０の吐出路１１に
流入して再利用できる。

【００４５】次に具体構造を説明する。この例では前述
した負荷圧をチェックで検出するのではなく、操作弁に
検出用のポートを設けた場合について説明する。なお、
図２に示す部分と同一部分は（ ）で符号を入れる。図
３に示すように、本体６０のスプール孔６１にはポンプ
ポート６２（１４）、第１・第２ポート６３，６４、第
１・第２アクチュエータポート６５，６６（１５，１
９）、第１・第２回生ポート６７，６８（２２）、第１
・第２タンクポート６９，７０（２７）が形成してあ
る。前記スプール孔６１にスプール７１を挿入して操作
弁１３としてある。

【００４６】スプール７１が図示の中立位置であると、
ポンプポート６２と第１・第２ポート６３，６４は遮断
する。第１アクチュエータポート６５と第１回生ポート
６７と第１タンクポート６９は連通する。第２アクチュ
エータポート６６と第２回生ポート６８と第２タンクポ
ート７０は連通する。なお、第１ポート６３と第２ポー
ト６４は点線で示す連通路７２で連通している。

【００４７】スプール７１を左方に摺動して第１位置と
すると、ポンプポート６２と第２ポート６４が連通し、
第１ポート６３が第１アクチュエータポート６５に連通
するので、ポンプポート６２に流入した圧油は第１アク
チュエータポート６５に流れる。第１アクチュエータポ
ート６５と第１回生ポート６７と第１タンクポート６９
は遮断する。第２アクチュエータポート６６と第２回生
ポート６８は連通し続け、第２回生ポート６８と第２タ
ンクポート７０は遮断するので、第２アクチュエータポ
ート６６に流入した戻り圧油は第２回生ポート６８に流
入する。

【００４８】スプール７１を右方に摺動して第２位置と
すると、ポンプポート６２と第１ポート６３が連通し、
第２ポート６４が第２アクチュエータポート６６に連通
するので、ポンプポート６２に流入した圧油は第２アク
チュエータポート６６に流れる。第２アクチュエータポ
ート６６と第２回生ポート６８と第２タンクポート７０
は遮断する。第１アクチュエータポート６５と第１回生
ポート６７は連通し続け、第１回生ポート６７と第１タ
ンクポート６９は遮断するので、第１アクチュエータポ
ート６５に流入した戻り圧油は第１回生ポート６７に流
入する。

【００４９】前記第１・第２回生ポート６７，６８は第
１・第２回生用ポート７３，７４にそれぞれ連通し、第
１回生用ポート７３と第２回生用ポート７４は点線で示
す連通孔７５で連通している。前記第１回生用ポート７
３は逆止弁７６で前記ポンプポート６２に連通してい
る。前記第２回生用ポート７４は背圧弁スプール７７の
切り欠き７７ａでタンクポート７８に連通している。

【００５０】前記背圧弁スプール７７はスプリング７９
で図示の位置に保持されて第２回生ポート７４を切り欠
き７７ａでタンクポート７８に連通している。つまり、
図２の背圧弁２５が絞り連通位置の時と同様である。

【００５１】前記背圧弁スプール７７はポンプポート６
２の圧力がセット圧以上となると、その圧力で押されて
第２回生ポート７４とタンクポート７８を小径部７７ｂ
で連通する位置となる。つまり、図２の背圧弁２５が連
通位置の時と同様になる。前記セット圧はカウンタバラ
ンス弁３０の切換圧＋操作弁１３の圧力損失以上の値と
なっている。

【００５２】前記逆止弁７６は、スリーブ８０内にバル
ブ８１を嵌挿し、このバルブ８１をスプリング８２とポ
ンプポート６２の圧力で遮断方向に押し、バルブ８１の
段部８１ａに作用する第１回生用ポート７３の圧力で連
通方向に押される。このようであるから、ポンプポート
６２の圧力よりも第２回生用ポート７３の圧力が高圧の
時に第２回生用ポート７３をポンプポート６２に連通す
る。

【００５３】前記弁本体６０には入口ポート９０と出口
ポート９１を連通・遮断するスプール９２が嵌挿されて
ロードチェック弁４５を構成し、このスプール９２を連
通方向に押すピストン９３で減圧弁４６を構成してい
る。前記入口ポート９０に油圧ポンプ１０の吐出圧油が
供給され、出口ポート９１が前記ポンプポート６２に連
通している。

【００５４】前記ピストン９３は第１受圧室９４の圧力
でスプール９２と離れる方向に移動し、第２受圧室９５
の圧力でスプール９２を押す方向に移動する。前記第１
受圧室９４が前記第２ポート６３に連通して自己の負荷
圧が作用する。

【００５５】前記スプール９２、ピストン９３で構成し
た圧力補償弁は従来公知であるから、詳細な説明を省略
する。

【００５６】このようであるから、スプール７１を第１
位置とすると、第２アクチュエータポート６６に流入し
た戻り圧油が第２回生ポート６８から第１・第２回生用
ポート７３，７４に流入する。油圧ポンプ１０の吐出圧
が高い時には背圧弁スプール７７がスプリング７９に抗
して左方に移動して第２回生用ポート７４の戻り圧油は
タンクポート７８に流れる。これによって、第１・第２
回生用ポート７３，７４の背圧が低い。

【００５７】油圧モータ１７が外力で回転して油圧ポン
プ１０の吐出圧が低下すると、背圧弁スプール７７がス
プリング７９で図示の位置となる。第２回生用ポート７
４の戻り圧油は切り欠き７７ａでタンクポート７８に流
れるから、背圧が高くなる。第１回生用ポート７３の戻
り圧油がポンプ吐出圧よりも高くなって、戻り圧油が逆
止弁７６からポンプポート６２に流入する。

【００５８】スプール７１を第２位置とした場合も同様
である。

【００５９】次にカウンタバランス弁３０の具体構造を
説明する。図４に示すように、弁本体１００のスプール
孔１０１に第１・第２主ポート１０２，１０３と第１・
第２戻りポート１０４，１０５を形成する。このスプー
ル孔１０１にスプール１０６を嵌挿し、そのスプール１
０６を左右のスプリング１０７で中立位置とする。一方
の圧力室１０８（第１受圧部３２）に圧油が流入すると
スプール１０６が左方に移動して第２主ポート１０３と
第２戻りポート１０５が連通する。他方の圧力室１０９
（第２受圧部３３）に圧油が流入するとスプール１０６
が右方に移動して第１主ポート１０２と第１戻りポート
１０４が連通する。

【００６０】前記第１圧力室１０８はスプール１０６に
穿孔した第１油孔１１０（３４）、細孔１１１（３６）
で第１主ポート１０２に連通している。第２圧力室１０
９はスプール１０６に穿孔した第２油孔１１２（３
９）、細孔１１３（４０）で第２主ポート１０３に連通
している。

【００６１】前記弁本体１００の左右両側部にはスリー
ブ１１４がそれぞれ取付けてある。このスリーブ１１４
の外周にはタンクポート１１５が形成してあり、そのタ
ンクポート１１５は孔１１６でスリーブ１１４の内周の
ポート１１７に連通している。前記スリーブ１１４内に
はピストン１１９が嵌挿してあり、このピストン１１９
はスプリング１２０でスプール１０６側に押されて第１
圧力室１０８、第２圧力室１０９とポート１１７を遮断
している。

【００６２】前記スプール１０６が第１圧力室１０８内
の圧力で左方に移動すると、左側に設けたピストン１１
９がスプール１０６で押されて第２圧力室１０９をポー
ト１１７、孔１１６でタンクポート１１５に連通する。
これによって、第２圧力室１０９がタンクポート１１５
からタンクに連通し、左側に設けたピストン１１９等に
よって前記図２の第２切換弁４１を構成する。

【００６３】前記スプール１０６が第２圧力室１０９内
の圧力で右方に移動すると、右側に設けたピストン１１
９がスプール１０６で押されて第１圧力室１０８をポー
ト１１７、孔１１６でタンクポート１１５に連通する。
これによって、第１圧力室１０８がタンクポート１１５
からタンクに連通し、右側に設けたピストン１１９等に
よって前記図２の第１切換弁３７を構成する。

【００６４】図２に示す油圧モータの駆動システムを図
５に示すように油圧式パワーショベルの左右の走行用油
圧モータを１つの油圧ポンプで駆動する駆動システムに
適用することで、左右旋回走行する際に走行速度が低下
することを防止できる。

【００６５】以下その詳細を説明する。左右の操作弁１
３を第１位置Ｅとし、かつ左の操作弁１３のメータイン
開口面積を大で右の操作弁１３のメータイン開口面積を
小として左の油圧モータ１７を駆動側、右の油圧モータ
１７を被駆動側として矢印ａ方向に旋回走行する場合
に、右の油圧モータ１７は制動状態となり駆動圧ＰＬ２
はカウンタバランス弁３０のセット圧となるし、左の油
圧モータ１７の駆動圧ＰＬ１は走行抵抗、旋回抵抗に対
応する高圧となるから、左の操作弁１３の入口圧Ｐ１は
右の操作弁１３の入口圧Ｐ２よりも高くなる。つまり、
左の油圧モータ１７の負荷圧が右の油圧モータ１７の負
荷圧よりも高くなる。

【００６６】これにより、駆動側（左側）の圧力補償弁
１２の減圧弁４６は負荷圧ＰＬ１で右方に押されてロー
ドチェック弁４５の開度が大となり、被駆動側（右側）
の圧力補償弁１２の減圧弁４６は駆動側（右側）の負荷
圧ＰＬ１で左に押されてロードチェック弁４５を閉じ側
に押し、ロードチェック弁４５の開度は小さくなる。

【００６７】一般に履帯式車両の旋回抵抗は大きく可変
容量型の油圧ポンプ１０の吐出圧が大きくなって馬力一
定制御が働いて容量が減少し、駆動側の油圧モータ１７
に流入する流量が減少して車速が低下する。

【００６８】これに対して本発明では、右の油圧モータ
１７の戻り油を背圧弁２５で昇圧して吐出路１１に回生
する。このために、吐出路１１に回生した流量分だけが
左の油圧モータ１７に供給されるから、車速低下が少な
くなる。

【００６９】次に具体構造の第２の実施の形態を説明す
る。図６に示すように、操作弁１３は第１の実施の形態
と同様であり、その第１・第２回生ポート６７，６８を
油路１３０で１つの回生用のポート１３１に連通する。
この回生用のポート１３１は背圧弁スプール７７でタン
クポート７８に連通・遮断されると共に、切り欠き７７
ａでタンクポート７８に連通している。

【００７０】前記背圧弁スプール７７の軸孔１３２にポ
ペット１３３が嵌挿され、このポペット１３３はスプリ
ング１３４で押されて回生側ポート１３５とポンプ側ポ
ート１３６を閉じている。前記ポペット１３３はスプリ
ング室１３７側の基端面１３３ａに作用するポンプ圧で
閉じ方向に押され、先端面１３３ｂに作用する戻り圧油
で連通方向に押される。これによって、逆止弁２６を構
成している。

【００７１】前記逆止弁２６及び背圧弁２５の動作は、
前述の第１の実施の形態と同様である。

【００７２】弁本体６０には第１ポート６３と第１タン
クポート６９を連通する吸込弁１４０が設けてある。こ
の吸込弁１４０はバルブ１４１をスプリング１４２と、
スプリング室１４３に作用するポート圧（戻り油）で遮
断位置に押し、そのポート圧がタンク圧よりも低圧とな
った時にバルブ１４１がスプリング１４２に抗して開方
向に移動する。

【００７３】これにより、油圧モータ１７のポートが負
圧となった時に吸込弁１４０で油を吸い込むので、キャ
ビテーションを防止できる。

【００７４】次に、走行用油圧システムの第２の実施の
形態を説明する。図７に示すように、背圧弁２５はスプ
リング４３と第１受圧部１５０の圧力で連通位置に向け
て押され、第２受圧部１５１の圧力で絞り連通位置に向
けて押される。

【００７５】前記第１受圧部１５０は圧力補償弁１２の
出力側に接続して圧力補償弁１２の出力圧が作用する。
第２受圧部１５１は圧力補償弁１２の減圧弁４６に形成
した第１のポート１５２に接続している。減圧弁４６に
形成した第２のポート１５３は負荷圧導入路１５４に接
続している。この負荷圧導入路１５４は操作弁１３の負
荷圧ポート１５５に接続している。左右の圧力補償弁１
２の減圧弁４６に形成した第１のポート１５２は回路１
５６で連通している。

【００７６】前記第１のポート１５２と第２のポート１
５３はロードチェック弁４５の開口面積が小さい時（負
荷圧が低圧の時）は遮断され、ロードチェック弁４５の
開口面積が大きい時（負荷圧が高圧の時）には連通す
る。

【００７７】次に作動を説明する。左右の操作弁１３を
第１位置Ｅとし、かつ左の操作弁１３のメータイン開口
面積を大で右の操作弁１３のメータイン開口面積を小と
して左の油圧モータ１７を駆動側、右の油圧モータ１７
を被駆動側として矢印ａ方向に旋回走行する場合に、右
の油圧モータ１７は制動状態となり駆動圧ＰＬ２はカウ
ンタバランス弁３０のセット圧となるし、左の油圧モー
タ１７の駆動圧ＰＬ１は走行抵抗、旋回抵抗に対応する
高圧となるから、左の操作弁１３の入口圧Ｐ１は右の操
作弁１３の入口圧Ｐ２よりも高くなる。つまり、左の油
圧モータ１７の負荷圧が右の油圧モータ１７の負荷圧よ
りも高くなる。

【００７８】これにより、駆動側（左側）の圧力補償弁
１２の減圧弁４６は負荷圧ＰＬ１で右方に押されてロー
ドチェック弁４５の開度が大となり、被駆動側（右側）
の圧力補償弁１２の減圧弁４６は駆動側（右側）の負荷
圧ＰＬ１で左に押されてロードチェック弁４５を閉じ側
に押し、ロードチェック弁４５の開度は小さくなる。

【００７９】左の圧力補償弁１２のロードチェック弁４
５の開口面積が大となるから、減圧弁４６の第１のポー
ト１５２と第２のポート１５３が連通し、第１のポート
１５２に高圧の負荷圧が流れる。

【００８０】これにより、左の背圧弁２５の第２の受圧
部１５１に高圧の負荷圧が作用するが、この背圧弁２５
の第１の受圧部１５０には圧力補償弁１２の出力圧が作
用しているから、背圧弁２５は連通位置となる。

【００８１】この時、右の圧力補償弁１２のロードチェ
ック弁４５の開口面積が小で第１のポート１５２と第２
のポート１５３が遮断している。右の背圧弁２５の第２
受圧部１５１には左の負荷圧が作用し、その圧力は第１
受圧部１５０に作用する右の圧力補償弁１２の出力圧よ
りも高いので、背圧弁２４は絞り連通位置となる。

【００８２】したがって、図５に示す走行用油圧システ
ムと同様に、右の油圧モータ１７の戻り油を背圧弁２５
で昇圧し、右の圧力補償弁１２の出力側に回生する。こ
れによって、油圧ポンプ１０の吐出圧油が右の圧力補償
弁１２から右の油圧モータ１７に供給される流量が回生
した流量分だけ減少し、その分だけ左の油圧、モータ１
７に供給されるから、車速低下が少なくなる。

【００８３】左右の操作弁１３を第１位置Ｅとし、かつ
左右の操作弁１３のメータイン開口面積を同一として直
進走行する時には、左右の油圧モータ１７の負荷圧が高
圧となって左右の圧力補償弁１２のロードチェック弁４
５の開口面積が大となり、左右の圧力補償弁１２の減圧
弁４６に形成した第１のポート１５２と第２のポート１
５３はそれぞれ連通する。

【００８４】したがって、左右の油圧モータ１７の負荷
圧が同一となって直進走行する。

【００８５】また、前述の直進状態で降坂する時には左
右の油圧モータ１７の負荷圧がそれぞれ低圧となり、左
右の圧力補償弁１２のロードチェック弁４５の開口面積
が小で、減圧弁４６の第１のポート１５２と第２のポー
ト１５３は遮断する。

【００８６】これにより、左右の背圧弁２５の第２受圧
部１５１に負荷圧が作用しないので、各背圧弁２５はス
プリング４３で連通位置となる。

【００８７】したがって、左右の油圧モータ１７の戻り
油は回生されずにタンクにそれぞれ流出し、左右の油圧
モータ１７には油圧ポンプ１０の吐出圧油のみが供給さ
れるので、ヒートバランスが向上する。

【００８８】つまり、油圧モータ１７の戻り油は高温で
あるから、直進状態で降坂する時に油圧モータ１７の戻
り油が回生されると、油圧モータ１７に高温の圧油が供
給されて更に戻り油が高温となる。このことを繰り返す
ために油圧モータ１７に高温の圧油が供給されるからヒ
ートバランスが悪くなる。

【００８９】前述の操作弁１３、圧力補償弁１２、背圧
弁２５、逆止弁２６の具体構造を図８に基づいて説明す
る。背圧弁スプール７７をスプリング７９で連通位置と
し、回生用のポート１３１をタンクポート７８に連通す
る。この背圧弁スプール７７にポンプポート６２をスプ
リング室７９ａ（第１受圧部１５０）に連通する油孔１
６０を形成し、背圧弁スプール７７の弁本体６０との間
に圧力室１６１（第２受圧部１５１）を形成する。

【００９０】これによって、背圧弁スプール７７はスプ
リング７９とスプリング室７９ａの圧力で右方に押され
て図示の連通位置となり、受圧室１６１の圧力で左方に
押されて回生用のポート１３１を閉じ、その回生用のポ
ート１３１を切り欠き７７ａで連通する絞り連通位置と
なる。したがって、背圧弁２５は図７に示す背圧弁２５
と同一となる。

【００９１】減圧弁４６には補助ポート１６２を形成
し、ピストン９３には第１受圧室９４と補助ポート１６
２を連通するスリット１６３を形成する。補助ポート１
６２が受圧室１６１に連通して図７に示す第１のポート
１５２となり、前記第１受圧室９４が図７に示す第２の
ポート１５３となる。

【００９２】ロードチェック弁４５の開口面積が小さい
時にはピストン９３が図示の位置で第１受圧部９４と補
助ポート１６２が遮断しているから、図７において第１
のポート１５２と第２のポート１５３が遮断している状
態と同一となる。

【００９３】ロードチェック弁４５の開口面積が大きい
時にはピストン９３が右方に移動して第１受圧部９４と
補助ポート１６２がスリット１６３で連通して、図７に
おいて第１のポート１５２と第２のポート１５３が連通
している状態となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の油圧モータの駆動システムの回路図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す油圧モータの
駆動システムの回路図である。

【図３】操作弁、背圧弁、逆止弁、圧力補償弁の具体構
造を示す断面図である。

【図４】カウンタバランス弁の具体構造を示す断面図で
ある。

【図５】走行用の油圧回路図である。

【図６】操作弁、背圧弁、逆止弁、圧力補償弁の具体構
造を示す第２の実施の形態の断面図である。

【図７】走行用の油圧回路図である。

【図８】操作弁、背圧弁、逆止弁、圧力補償弁の具体構
造を示す第３の実施の形態の断面図である。

【符号の説明】

１…油圧ポンプ ２…操作弁 ３…カウンタバランス弁 ４…油圧モータ １０…油圧ポンプ １１…吐出路 １２…圧力補償弁 １３…操作弁 １６…第１主回路 １７…油圧モータ １８…一方のポート ２０…第２主回路 ２１…他方のポート ２３…回生回路 ２５…背圧弁 ２６…逆止弁 ３０…カウンタバランス弁 ３２…第１受圧部 ３３…第２受圧部 ３７…第１切換弁 ４１…第２切換弁 ６０…弁本体 ７１…スプール ７７…背圧弁スプール １００…弁本体 １０６…スプール １１４…スリーブ １１５…タンクポート １１９…ピストン １３１…回生用のポート １３３…ポペット １４０…吸込弁 １５０…第１受圧部 １５１…第２受圧部 １５２…第１のポート １５３…第２のポート １６０…油孔 １６１…受圧室 １６２…補助ポート １６３…スリット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプ１０の吐出圧油を油圧モータ
   １７に供給すると共に、油圧モータ１７からの戻り圧油
   を回生回路２３に流出する操作弁１３と、油圧モータ１
   ７からの戻り圧油が操作弁１３に流通しない中立位置と
   その戻り圧油が操作弁１３に流通する流通位置を有し、
   油圧ポンプ１０の吐出圧が所定の圧を越えた時に流通位
   置に切換わり、油圧ポンプ１０の吐出圧油が所定の圧以
   下の時に中立位置に切換わると共に、油圧ポンプ１０の
   吐出圧で流通位置となることで戻り圧油によって中立位
   置に切換わることを禁止するカウンタバランス弁３０を
   備え、 前記回生回路２３を逆止弁２６を経て前記油圧ポンプ１
   ０の吐出路１１に接続したことを特徴とする油圧モータ
   の駆動システム。
2. 【請求項２】 前記回生回路２３に絞り連通位置と連通
   位置を有する背圧弁２５を設け、この背圧弁２５を、ば
   ね力で絞り連通位置となり、かつ油圧ポンプ１０の吐出
   圧が設定圧力以上の時には連通位置となる構成とした請
   求項１記載の油圧モータの駆動システム。
3. 【請求項３】 前記カウンタバランス弁３０を、ばね力
   で中立位置に保持され、一方の受圧部に供給される油圧
   ポンプ１０の吐出圧が所定の圧を越えることで一方の流
   通位置となり、他方の受圧部に供給される油圧ポンプ１
   ０の吐出圧が所定の圧を越えることで他方の流通位置と
   なり、一方又は他方の流通位置となることで前記他方又
   は一方の受圧部をタンクに連通する切換弁を有するもの
   とした請求項１又は２記載の油圧モータの駆動システ
   ム。
4. 【請求項４】 油圧ポンプ１０の吐出圧油を左右の圧力
   補償弁１２，１２、左右の操作弁１３，１３を経て左右
   の油圧モータ１７，１７にそれぞれ供給制御し、 左右の操作弁１３と左右の油圧モータ１７，１７との間
   に、油圧モータ１７からの戻り圧油が操作弁１３に流通
   しない中立位置とその戻り圧油が操作弁１３に流通する
   流通位置を有し、油圧ポンプ１０の吐出圧が所定の圧を
   越えた時に流通位置に切換わり、油圧ポンプ１０の吐出
   圧油が所定の圧以下の時に中立位置に切換わると共に、
   油圧ポンプ１０の吐出圧で流通位置となることで戻り圧
   油によって中立位置に切換わることを禁止するカウンタ
   バランス弁３０を設け、 前記油圧モータ１７からの戻り圧油が操作弁１３から流
   出する左右の回生回路２３に絞り連通位置と連通位置を
   有する背圧弁２５をそれぞれ設け、この各背圧弁２５
   を、第１受圧部１５０の圧力で連通位置となり、かつ第
   ２受圧部１５１の圧力で絞り連通位置となる構成とし、
   その第１受圧部１５０を左右の圧力補償弁１２の出力側
   にそれぞれ接続し、 前記左右の圧力補償弁１２に、開口面積が小さい時には
   遮断し、開口面積が大きい時に連通する第１のポート１
   ５２と第２のポート１５３をそれぞれ形成し、 その各第１のポート１５２を左右の背圧弁２５の第２の
   ポート１５１に連通すると共に、第１のポート１５２相
   互を連通し、前記第２のポート１５３を左右の負荷圧導
   入路１５４にそれぞれ連通したことを特徴とする油圧モ
   ータの駆動システム。