JPS5839805A - 慣性質量駆動用油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧ショベルを構成する旋回体を駆動子７？油
圧モータなどのように、大きな慣性質量全駆動するアク
チュエータを制御する慣性質量駆動用油圧回路に関する
。

第１図はこの稀の従来の慣性質量駆動用油圧回路の一例
を示す回路図、第２図は同じく別の例を示す回路図であ
る。なお従来の問題点については、第１図に示す油圧回
路および第２図１に示す油圧回路の双方に共通している
ので、以下にあっては主に第１図に基づいて従来の技術
を説明する−５　第１歯において、１は第１のアクチュ
エータ、例えば油圧シーベルの旋回体等のような、大き
な慣性質量管駆動する油圧モータであるｏ２は第２のア
クチュエータ、例えば油圧ショベルのアーム等の慣性質
量を駆動する油圧シリンダである。３は油圧ポンプ、４
は第１の切換弁、５は第２の切換弁である。第１の切換
弁４は油圧ポンプ３と油圧モータ１との間に設けてあり
、ｔｊｇ２の切換弁５は油圧ポンプ３と油圧シリンダ２
との間に設けである。これらの第１の切換弁４と菖２の
切換弁５とは油圧ポンプ３に対して並列ＫＷ！続しであ
る。６は油圧ポンプ３０吐出側に接続した管路で、この
吐出ｌｌを切換弁５の中立位置Ｎｓで該切換弁５のタン
クボートを意を介して、さらに切換弁４の中立位Ｉｔ　
Ｎ　ｓで皺切換弁４のタンクボートｔｔｔ介して、タン
ク連絡管路１に連通している０８扛管路６がら分岐した
管路で、切換弁５の入力ボートａｌに連通している０８
は管路８に介設した逆止弁で、逆流防止のために設けで
ある。１０は管路８の上流から分岐した管路で、切換弁
４の入カポ−）ａｌ［連通している。１１は管路１０に
介設した逆止弁で、逆流防止のために設けである。１２
は管路６の最高圧力を設定するリリーフ弁で、管路６と
管路γとｔ連絡する管路１３に介設しである。１４は切
換弁５のタンクボートｂ雲とリリーフ弁１２の下流の管
路１３ｓ分と會連絡する管路である。１５は切換弁４の
タンクボートｂ１とリリーフ弁１２の下は油圧シリンダ
２の一方の吸排口と切換弁５の方の出カポ−）Ｃ２とを
連絡する管路である。１Ｔは油圧シリンダ２の他方の吸
排口と切換弁５の他方の出力ポートｄ２とを連絡する管
路である。１８出カポ−）ＣＩとを連絡する管路でおる
。１９は油圧モーターの他方の吸排口と辺換弁４の他方
の出カポ−）ｄ＋と全連絡する管路である０　２０は差
圧型のリリーフ弁で、管路１８と管路１９とを連絡する
管路２１に介設され、管路１８が管路１９工９高い圧力
で、かつこれらの管路間の圧力差がある値に違するとリ
リーフする。２２も同じく差圧型のリリーフ弁で、管路
１８と管路１９とを連絡する管路２３に介設され、管路
１９が管路１８工９高い圧力で、かつこれらの管路間の
圧力差がある値に達するとリリーフする。上記したリリ
ーフ弁２０．２２は油圧モーターの加速、減速時の速度
を保障するために設けであるｏ　２４−２５は逆止弁で
、それぞれ管路１Ｂあるいは管路１９にタンク２６から
の油を補給するためのもので、管路１３から分岐した管
路２７％あるいは管路２８に設けである。なお２９はピ
ストンである。

上記した油圧ポンプ３と１、油圧モータ１と、第１の切
換弁４と、リリーフ弁２０．２２とに１って第１の油圧
回路が構成されており、また油圧ボン１３と、油圧シリ
ンダ２と、第２の切換弁５と、リリーフ弁１２とによっ
て第２の油圧回路が構成されている。

次に、この１９に構成しである従来の慣性質量駆動用油
圧回路における作用を以下に述べる。

油圧モータ１に１つて大きな慣性質量管駆動するために
、操作レバーを操作して切換弁４ｔＢ＊位置に切換える
と、油圧ポンプ３の吐出側の管路６は管路１０と切換弁
４の入カポ−）ａｔ、お工び出カポ−）　Ｃ＊　を介し
て管路１８に連通する０また管路１９は切換弁４の出力
ポートｄ１お↓びタンクボー）ｂｓｔ介してタンク連絡
管路１５に連通するＯそして油圧ポンプ３とタンク連絡
管路１との連通は切換弁４によって遮断される。これに
工って油圧ポンプ３の圧油は油圧モータ１に導かれ、こ
の油圧モータ１扛大きな慣性質量’ｔＩｉＡ勤させよう
とする。しかしこのと色、油圧モータ１には慣性質量に
Ｌる慣性力が作用しているために、油圧モータ１の回転
数は急にＬ上昇せず、管路１ＢＫｔ１高圧が発生する０
ここ／で管路１８の圧力と管路ＩＳとの圧力差がリリー
フ弁２０の設定値以上になると、管路１８の圧油が１７
１７−フ弁２０おＬび管路２１を介して管路１９にリリ
ーフする。そして油圧モータ１は加速状態が終ると定常
速度状態となり、一定の速度で動作する。

この状態で操作レバーを操作して切換弁４を第１内に示
すような中立位置Ｎ、に戻すと、管路１８および管路、
１９は切換弁４°に↓って閉鎖状態となる。このとき油
圧モータ１鉱慣佳質量の慣性力によって動作状ａｔ継続
しつづけ、管路１８から吸入した油を管路１９に排出す
る。このために管路１９は高圧となる０°ここで管路１
９と管路１８との圧力差が、リリーフ弁２２の設定値以
上になると、リリーフ弁２２お工び管路２３′ｔ−介し
て、管路１９から管路１８に圧油ｔリリーフする。なお
油圧モータ１は管路１９の高圧に１って徐々に減速して
行く。またこの時、管路１８の圧力が負圧状態になろう
とした場合には、管路１３、管路２７＄−ｊび逆止弁２
４を介してタンク２６から管路１８に油が補給される。

なお上記では切換弁４をＮ１位置−Ｂ１位置−Ｎ、位置
に切換える場合の作用について述べたが、これとは逆に
切換弁４をＮ１位置−Ａ、位置−Ｎ１位置に切換え、油
圧モータ１を上記とは逆方向に動作させる場合でも、そ
の作用に基本的にはｆＯがない。

また油圧シリンダ２によって慣性質量を駆動す゛るため
に、操作レバーを操作して切換弁５’ｅＢｓ位置に切換
えると、油圧ポンプ３の吐出側の管路６は管路８、と切
換弁５の入力ボートａ２、お工び出カポ−）Ｃａｔ介し
て管路１６に連通する。また管路１１は切換弁５の出力
ボートｄ寓お工びタンクボー）ｂａｔ介してタンク連絡
管路１４に連通する。そして油圧ポンプ３とタン久連絡
管路１との連通は切換弁５によって遮断される。これに
１って油圧ポンプ３の圧油は油圧シリンダ２に導かれ、
油圧シリンダ２は慣性質量を動作させようとする。この
場合、当該油圧シリンダ２にかかる慣性質量が大きいと
き、例えば油圧ショベルの掘削作業において掘削反力が
あるようなとき、ま′ｆｃは油圧シリンダ２のピストン
２９がストロークエンドに達した・ときなどにあっては
、管路１６に高圧が発生する。ここでこめ高圧がリリー
フ弁１２の設定圧力以上になると、リリーフ弁１２お工
び管路１３を介して油圧ポンプ３の圧油はタンク２６に
リリーフする。

なお上記では切換弁５をＮ２位置−Ｂ２位置−Ｎ！位置
に切換える場合の作用について述べ友が、こ−れとに逆
に切換弁５をＮ、位置−Ａ２位置−Ｎ２位置に切換え、
油圧シリンダ２を上記とは逆方向に動作させる場合でも
、基本の作用１１ｔ　ｌｉｊ様である。

また上述し′ｆｃように切換弁５をＢ２位置に切換え、
油圧シリンダ２のビス、トン２９をストロークエンドに
到達させると管路６にはリリーフ弁１２の設定圧力の高
圧が発生する。この高圧は、管路１０、逆止弁１１【介
して切換弁４の入カポ−）ａｌまで違する０この工うな
状態において、さらに切換弁４ｔＢｘ位置に切換えると
、上記した高圧は管ｆｉ１８に達し、油圧モータ１を駆
動させる。−これに１って大きな慣性体は動作を開始す
る。逆に切換弁４を中立位置Ｎ１に戻すと入力ポート麿
１から導かれる圧油は切換弁４の出カポ−）ｃｌで遮断
され、これによって管＊　１ａＯ圧力が下がる。さらに
切換弁４の出力ポートｄ１も遮断されるの寸管路１９に
高圧が発生し、油圧モータ１は減速する。

ところでこのように構成しである従来の慣性質量駆−用
油圧回路にあって社、次に述べるような問題がある◇す
なわち切換弁４ｔＢ１位置からＮ１位置に変化させる場
合に、出力ポートｄ１が遮断されるタイｉングと出カポ
−）Ｃｔが遮断されるタイミングとの間に狂いが生じた
場合、つまり出力ポートｄＩの遮断される時期が、出カ
ポ−）Ｃｔの遮断される時１期よりも早くなってしまっ
た場合には、切換弁４の入カポ−）ａｔに達している高
圧が管路１！？および管路１８に閉じ込められることに
なる。ところがこのとき、油圧モータ１によって駆動す
る大！表慣性体は、さらに這勤會続けようとするので、
出カポ−）ｄｍが閉じられた管路１９は高圧となる０こ
こてリリーフ弁２２は、管路１９と管路１８との圧力差
が設定値以上になるとリリーフする差圧ＩＮＫなってい
る几めに、管路１ＢＫｔｌリリーフ弁１２の設定圧とリ
リーフ弁２２の設定圧とを加え合わせた異常な高圧が発
圧することになり、その結果慣性体は減速されるものの
、この゛回路管構成する油圧機器や配管の破損管招くお
それ１生ずる。なお上述した出力ポートｄ１と出力ポー
トｃ１の遮断されるタイｉングの狂いは、製作上の精度
によって生じることもあり、また油圧モータ′１の吸入
側のキャビテーシｌンを防ぐために意識的に生じさせる
こともある。

また上述した異常高正性リリーフ弁１２がリリーフして
いる場合にのみ発生するもので蝶ない。

すなわち、油圧シリンダ２の駆動中め駆動圧力は切換弁
４０入カポ−）ａｍＫ違しており、管路１８゜１９に駆
動圧力が閉じ込められる場合があるが、このようなとき
にも発生する◎さらＫＣの現象は、切換弁４および切換
弁５の切換位置Ａｌ　＊　Ｂｌと切換位置Ａ、　、　Ｂ
、の任意の組合せで発生することがある。

またこＯＩＩ象＃ｉｇｉ図に示す切換弁４，５の配列が
油圧ポンプ３に対して逆になった場合でも発注すること
がある。

さらにまたこのような現象社第２図に示す第２０従来例
のように、大きな慣性質量を駆動する油圧モータ１を制
御す今切換弁４を、別の慣性質量を駆動する油圧シリン
ダ２を制御する切換弁５の上ＲＫ管路３０を介して位置
させた場合、すなわちタンデムに接続した場合にも起り
うる◎例えば油圧シリンダ２を駆動させると、その駆動
圧力は油圧モータ１の切換弁４の入カポ−）ａｌまで達
するが、前述したと同様に管路１８．１９に：油圧シリ
ンダ２の駆動圧力が閉じＸすれ、これらの管路に油圧モ
ータ１の制動時に異常な高圧が発生することがある。

本発明はこのような従来技術における実情に鑑みてなさ
れたもＯて、その目的紘、大きな慣性質おける異常な高
圧の発生管防止することのできる慣性質量駆動用油圧回
路を提供することにある。

この目的を達成するために本発明は、大きな慣性員量管
駆動するアクチュエータと、このアクチュエータを制御
する切換弁との間に介設される２つの管路の最高圧力全
設定する手段とを設けた構成にしである。

以下、本発明の慣性質量駆動用油圧回路を図に基づいて
説明する。第３図は本発明の第１の実施例を示す回路図
、第４図は本発明の第２の実施例を示す回路図である。

なおこれらの図において、前述した第１、第２図に示す
部材と同じ部材は同一の符号で示しである。

第１の実施例管示す第３図において、３１は油圧モータ
１に連絡される管路１８の最高圧力を設定するリリーフ
弁で、管路１８とタンクに連絡される管路１３とｔ連通
する管路３２に設けてあり、かつ管路１８と管路１３と
を連通する管路上に設けた逆止弁２４と並列に配置しで
ある。３３は油路する管路上に設は友達止弁２５と並列
に配置しである。これらのリリーフ弁３１．３３はそれ
ぞれリリーフ弁２０．２２の設定圧カーよりゃや高い設
定圧力圧なって゛いる。その他の構成については第１図
に示す従来の回路と同様であるので説明を省略Ｔる０こ
のように構成して゛ある第１の実施例にあっては、前述
したように油圧モータ１の管路１８゜１９に油、圧シリ
ンダ２の駆動圧力が閉じ込められて、管路１８，１９に
異常な高圧が発生しようとする場合でも、尚紋圧油をリ
リーフ弁３１．３３を介して管路３２．３４から管路１
３ヘリリーフすることができる。

ま次第２の実施例管示す＠４図において、３５は逆止弁
で、管路１８から分岐した管路３９に設けである。管路
１８の油は管路３９がらこの逆止弁３５を介して管路４
６に流れ、ることができる。

３６も逆止弁で、管路１９から分岐、した管路４９に設
けである。管路１！１の油祉管路４９から逆・メ止弁３
６ｔ−介して管路４６に流れることができる。

３１は管路１８からの油の流れ金阻止する逆止弁で、管
路１８から分岐した管路４０に設けである。

同様に３８は管路−１９からの！由の流れ會阻止する逆
止弁で、管路１，９から分岐し友管路４８に設けである
。４１は差圧型のリリーフ弁で、逆止弁３１゜３８を連
絡する管路４１と、逆止弁３５，３６を連絡する管路４
６とに連通する管路４２に介設され、ノ 管路４６と管路４１との圧力差にエリリリーフする。４
３は管路１８，１９の最高′圧力を設定するりリーフ弁
で、管路４６とタンク４４とを連絡する管路４５に設け
である。この工うに構成しである第２の実施例にあって
は、油圧モーターの管路１８゜１９に異常な高圧が発生
しようとする場合でも、圧油を逆止弁３５あるいは逆止
弁３６、および管路４６，４５、リリーフ弁４３を介し
てタンク４４゛に陶す−ことができる。

なお上記した第１、第２の実施例は基本的には第１図に
示す回路、すなわち油圧ポンプ３に・対して切換弁４，
５が並列に接続される回路に適用したものであるが、も
ちろん本発明はやれに限定されるものではなく、第２図
に示すような油圧ポンプ３に対して切換弁４．５がタン
デムに接続される回路にも適用可能なことは言うまでも
ない。

本発明の慣性質量駆動用油圧回路は、上記の工うに構成
しであることから、大きな慣性質量からの慣性力を受け
るアクチュエータＫｇ続される管路における異常な高圧
の発生を確実に防止することができ、これに孟って尚核
回路を構成する油圧機器の破損を防ぐことができる。ま
た本発明の回路は構造が簡単であることから、製造原価
の高騰化を招くことがない。さらに本発明の回路は、大
きな慣性質量を駆動するアクチュエータに対して優れた
制動機能を有する効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の慣性質量駆動用油圧回路の一例を示す回
路図、第２図は同じく別の例を示す回路図、第３図は本
発明の慣性質量駆動用油圧（ロ）路の第１の実施例を示
す回路図、第４図は同じく第２の実施例を示す回路図で
ある。 １・・・・・・油圧モータ（第１のアクチュエータ）、
２・・・・・・油圧シリンダ（第２のアクチュエータ）
、３・・・・・・油圧ポンプ、４・・・・・・第１の切
換弁、５・・・・・・４１．４３・・・・・・リリーフ
弁、３５　、３６　、３７　、３８・・・・・・逆止弁
、４４・・・・・・タンク。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）油圧源と、大きな慣性質量からの慣性力を受ける
   ＩＩＩの７クチエエータと、これらの油圧源と＃！１の
   ７クチユエータとを連絡する管路に介設した第１の切換
   弁と、この第１の切換弁と上記第１の７クテエエータと
   の間の２つの管路の圧力差を設定する手段とｔｖ″：ｔ
   ″る第１の油圧回路と、上記油圧源を共有するとともに
   、上記慣性質量とは別の慣性質量からの慣性力管受ける
   第２のアクチュエーよと、上記油圧源と［２のアクチュ
   エータとを連絡する管路に介設した第２の切換弁と、上
   記第２０７クチユエータの最高圧力を設定する手段と管
   有する第２の油圧回路とを備え、上記第２のアクチュエ
   ータの駆動圧力が第１の油圧回路の第１の切換弁の入力
   ポートに常に伝えられるようになっている慣性質量駆動
   用油圧（ロ）路において、上記第１の切換弁と上記第１
   のアクチュエータとの間の２つの管路の最高１力を設定
   する手段を設けたこと金特徴とする慣性質量駆動用油圧
   回路。