JPS5847283Y2 - 油圧駆動作業機のモ−タ回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は油圧ショベル、クローラクレーン、トラックク
レーン等の油圧駆動作業機の旋回または走行系を構成す
るモータ回路に係り、ことにキャビテーションの発生を
良好に防止することのできる油圧駆動作業機のモータ回
路に関する。

油圧駆動作業機には各種あるが、その一つとして以下に
おいては油圧ショベルを例に挙げて説明を釦となう。

第１図は油圧ショベルの外観形状を示す側面図である。

この油圧ショベルは大別して上部旋回体３１と、下部走
行体３２と、アタッチメント３４とから成っている。

上部旋回体３１は旋回篩３３を介して下部走行体３２に
連結され、油圧モータの駆動力で旋回するようになって
いるな３下部走行体３２にも別の油圧モータが装着され
てトリ、この油圧モータの駆動力によって下部走行体３
２は推進する。

第２図はこの油圧ショベルの従来のモータ回路を示す油
圧回路図である。

図において１は原動機２ばこの原動機１によって駆動さ
れる主ポンプである。

主ポンプ２から吐出される圧油は方向切換弁３で方向制
御され、ブレーキ弁５を経てモータ６を駆動する。

モータ６は所定の旋回体あるいは走行体を旋回または推
進させるものである。

したがってモータ６の出力軸には現実には旋回体または
走行体、すなわち慣性体が接続されるが、ここでは説明
を簡単にするために、該出力軸にはこれらの慣性体に代
えてフライホイール１６が装着されるものとする。

方向切換弁３はパイロット弁８で制御され、その圧源は
原動機１によって駆動されるパイロットポンプγである
パイロット弁８のレバー８ｂをたとえばＡ方向に操作
すると、このパイロット弁８に組込１れた減圧弁８ａが
作動し、回路Ｂに圧がたち、方向切換弁３を切換えるの
で、主ポンプ２の圧油は回路Ｃを経てブレーキ弁５に入
る。

回路Ｃの圧油ば、カウンタバランス弁５ａを通ってモー
タ６の駆動側回路である回路りに入り、モータ６を介し
てモータ６の被駆動側回路である回路りに入る。

ところが、回路びと回路Ｃとはカウンタバランス弁５ａ
のチェック弁で遮断されているので１回路Ｃの圧油は回
路りへ流れるとともに、チェック弁２０ａを通って室Ｅ
内に流れる。

このため、カウンタバランス弁５ａが図示の状態から右
方へ切換えられ、室Ｅ’内の油が絞り２１′ａを通って
回路Ｃに流れ、方向切換弁３を介してタンク１０に連通
され、これによってモータ６が回転する。

また、パイロット弁８のレバー８ｂをＡ′方向に操作し
た場合は、回路Ｂ′に圧がたち、方向切換弁３を切換え
るので、回路Ｃ′の圧油は回路Ｄ′に流れるとともに、
チェック弁２０′ａを通って室Ｅ′内に流れ、室Ｅ内の
油が絞り２１ａを通って回路Ｃに流れ、モータ６が逆回
転する。

なお、絞り２１ａ、２ｆａはカウンタバランス弁５ａが
急速に切換わるのを防止するためのものである。

ここでパイロット弁８のレバー８ｂを中立位置に戻すと
、方向切換弁３も中立位置になる。

したがって回路Ｃの圧が除去され、カウンタバランス弁
５ａも中立位置になり、回路りの圧もタンク圧になる。

ところで、モータ６の負荷であるフライホイール１６は
一転しており、回転エネルギが蓄えられているので、回
路りの圧が無くなっても回転し続けようとする。

すなわちモータ６はポンプ作用をし、モータ６の被駆動
側回路である回路り駒に油を吐出する状態になる。

カウンタバランス弁５ａは中立位置にあり、回路Ｄ′と
回路Ｃ′とはチェック弁で遮断されているので、回路Ｄ
′の圧油はリリーフ弁５ｂ’より吹いて回路りへ流れる
。

すなわちモータ６にはブレーキがかかり、フライホイー
ル１６に蓄積した回転エネルギはリリーフ弁５ ｂ’で
油圧エネルギとして徐々に棄てられ、ついにモータ６の
回転は停止する。

な１第２図にトいて、４は主ポンプ回路に設けたリリー
フ弁、５ｂはブレーキ弁５を構成するリリーフ弁、８ａ
′はパイロット弁８を構成するもう一つの減圧弁、９は
パイロットポンプ回路に設けたリリーフ弁、１０はタン
クである。

上述した従来のモータ回路にトける作用を１とめると次
のようになる。

すなわち、パイロット弁８のレバー８ｂをＡから中立位
置に戻すと、回路りが高圧側から低圧側へ、回路Ｄ′が
低圧側から高圧側に切換わる。

この過程で、モータ６は回路りから油を吸入することに
なるが、回路の流路低抗やカウンタバランス弁５ａの切
り換えタイミング等の要因により、回路りは一時的に極
端に圧力が下がり、負圧またばそれに近い状態になる。

その結果、モータ６の吸入側すなわち回路り側にキャビ
テーションが発生し、モータ６の吐出側すなわち回路Ｄ
９Ｉｌに大きな脈動圧を生じる。

第４図はこの従来のモータ回路にかけるブレーキ圧特性
を示すグラフで、カウンタバランス弁５ａの切り換え時
のモータ６の吐出側、すなわちブレーキ圧が発生する回
路Ｄ′の圧力と時間との関係を示している。

この図から従来のモータ回路にあっては、ブレーキ圧の
立ち上り後、大きな脈動圧が現われていることがわかる
。

この脈動圧の発生はモータ６の断続的回転と、旋回ある
いは走行ブレーキ性能の低下を招く。

したがって従来の油圧ショベルにあっては、その全体が
停止に到る１でガタガタと振動し、運転者に不快感を与
えやすい不具合があった。

な釦、このような不具合を防止するために従来タンクよ
りチェック弁を介して吸入側に油を吸込捷せてキャビテ
ーションを防止しようとする提案がなされているが、こ
の提案にあっては瞬時に発生する吸入側回路の圧力降下
に対してタイミングよく追従させることが難かしく、そ
れ故、十分なキャビテーション防止効果を奏するとは言
い難い。

本考案はこのような従来技術にトける実情に鑑みてなさ
れたもので、その目ｔｍ、キャビテーションの発生を良
好に防止できる油圧駆動作業機のモータ回路を提供する
ことにある。

この目的を達成するために本考案は、パイロットポンプ
にアキュムレータを接続したことを骨子としてトリ、パ
イロットポンプの圧油を有効に利用して主回路のキャビ
テーションの発生を防止するようにしたことを特徴とし
ている。

以下、本考案を図百に基づいて詳述する。

なト上記と同様、以下にトいても油圧駆動作業機の一例
として油圧ショベルを挙げて説明ｆｆ、＄−こなう。

第３図は本考案の油圧駆動作業機たとえば油圧ショベル
のモータ回路の一実施例を示す油圧回路図である。

なむこの図にお゛いて、前述の第２図に示す部材と同一
の部材は同じ符号で示しである。

第３図にトいて、１３はパイロットポンプＴに接続した
アキュムレータ、１１はパイロットポンプ１とアキュム
レータ１３との間に介設され、パイロット圧源の定常化
を釦となう絞り弁、１２は絞り弁１１とアキュムレータ
１３との間に介設され、パイロット圧を減圧する減圧弁
である。

１４ａ。１４ａ′はそれぞれチェック弁である。

チェック弁１４ａはアキュムレータ１３と回路りとの間
に介設され、チェック弁１４ａ′はアキュムレータ１３
と回路Ｄ′との間に介設しである。

なト１５はアキュムレータ回路の安全弁として設けたリ
リーフ弁である。

このように構成したモータ回路に釦ける作用は以下のと
むりである。

すなわち原動機１を駆動すると、パイロットポンプＴが
回転し、このパイロットポンプＴからの圧油ば、絞り弁
１１．減圧弁１２を介してアキュムレータ１３に貯えら
れる。

；／ｚ釦従来、パイロットポンプγは通常一定の流量の
圧油を吐出し、レバー８ｂを操作していないとき、ある
いは操作中でも圧油の一部がリリーフ弁９からたとえば
５０に４／ｃｗｔの圧力でタンク１０に排出され、結局
、相当量の圧油が活用されない１１捨てられていた。

本考案ではこのパイロットポンプ７の圧油を有効に利用
している。

ところでパイロット弁８のレバー８ｂを操作して方向切
換弁３を切換えると、カウンタバランス弁５ａが切換え
られ、主ポンプ２の圧油がモータ６に送られ、モータ６
は回転する。

このときの回路Ｄｕ管路抵抗、各弁の抵抗などにより、
通常ＩＯ〜２ｏＫｙ／ｃｒ！程度の圧力となる。

捷た減圧弁１２の設定圧を’ ＯＫｆ／ｃｒＡとすれば
、アキュムレータ１３にばＬＯＫｇ／ｌｓｔの圧力の圧
油を貯えることができる。

このような状態にお・いて回路りまたは回路Ｄ′の圧が
アキュムレータ１３の蓄圧よりも低くなると、アキュム
レータ１３から回路りまたは回路Ｄ′に瞬時に圧油が流
れる。

今の場合、アキュムレータ１３に貯えられた圧油は、レ
バー８ｂが中立に戻されてカウンタバランス弁５ａが閉
じ、回路りの圧力が降下したときに直ちにチェック弁１
４ａを介して回路りに押込１れる。

これによって回路りに釦けるキャビテーションの発生は
良好に防止される。

第５図は本考案のモータ回路に釦けるブレーキ圧特性を
示すグラフで、ブレーキ圧が発生する回路Ｄ′の圧力と
時間との関係を示している。

この図から明らかなように、本考案のモータ回路におい
ては、ブレーキ圧の立ち立り後に脈動圧をほとんど生じ
ない。

なお・アキュムレータ１３は方向切換弁３の切換え時に
作動するので、その動作は間欠的であるが、絞り弁１１
を設けであるので、その前流であるパイロット弁８には
その影響が油圧変動して現われることがない。

またチェック弁１４ ａ 、 １４ ａ’は、回路り、
Ｄ寮高圧の場合（７）７キユムレータ１３への圧油の逆
流を防止して釦り、リリーフ弁１５とともにアキュムレ
ータ回路を保護している。

以上述べたように本考案は、パイロットポンプに接続さ
れるアキュムレータを設け、このアキュムレータとモー
タの駆動側回路あるいは被駆動側回路をチェック弁を介
して接続した構成であるので、これらの駆動側回路ある
いは被駆動側回路にトけるキャビテーションの発生を防
止でき、以下に列挙する効果を奏する。

■ ブレーキ時の運転操作性が著しく向上する。

■ ブレーキ時の異常な振動、騒音がなくなり、運転者
に不快感を与えることがない。

■ 油圧系の寿命とくにモータの寿命が延びる。

■ 従来、無駄に捨てられていたパイロットポンププの
圧油を有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は油圧駆動作業機の一例として挙げた油圧ショベ
ルの外観形状を示す側面図、第２図は従来の油圧駆動作
業機たとえば油圧ショベルのモータ回路を示す油圧回路
図、第３図は本考案の油圧駆動作業機たとえば油圧ショ
ベルのモータ回路の一実施例を示す油圧回路図、第４図
は第２図に示す従来のモータ回路ニ釦けるブレーキ圧特
性を示すグラフ、第５図は第３図に示す本考案のモータ
回路にトけるブレーキ圧特性を示すグラフである。 １・・・原動機、２・・・主ポンプ、３・・・方向切換
弁、５・・・ブレーキ弁、６・・・モータ、γ・・・パ
イロットポンプ、８・・・パイロット弁、１１・・・絞
り弁、１２・・・減圧弁。 １３・・・アキュムレータ、 １４ａ、１４ａ′ ・・・チェック弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 原動機によって駆動される主ポンブトよびパイロ７）ポ
   ンプと、上記主ポンプによって駆動されるモータと、そ
   のモータを制御するための方向切換弁と、その方向切換
   弁と上記モータとの間に設けられたブレーキ弁と、上記
   パイロットポンプに接続され、上記方向切換弁を制御す
   るパイロット弁とを有する油圧駆動作業機のモータ回路
   にかいて、上記パイロットポンプに接続されたアキュム
   レータと、そのアキュムレータと上記パイロット弁との
   間に介設された絞り弁と、その絞り弁と上記アキュムレ
   ータとの間に介設された減圧弁と、上記モータの駆動側
   回路トよび被駆動側回路のそれぞれと上記アキュムレー
   タとを接続する回路に、上記モータの各回路から上記ア
   キュムレータ側に油が流入しないように介設されたチェ
   ック弁とを備えたことを特徴とする油圧駆動作業機のモ
   ータ回路。