JPS6128058Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自己圧制御型可変容量液圧モータの傾
転角制御装置に関するものであり、さらに詳しく
は液圧モータのニユートラル時常に傾転角を最大
角度にセツトして、液圧モータが低速大トルクで
始動できるようにする自己圧制御型可変容量液圧
モータの傾転角制御装置に関するものである。

周知のように自己圧制御型可変容量液圧モータ
においては、液圧モータを駆動する圧液、すなわ
ち自己圧を液圧モータの傾転角を制御する傾転角
制御シリンダに導き、回路内圧力の変化により液
圧モータの傾転角を制御して液圧モータの速度と
トルクとを制御するようにしている。

ところで、この種液圧モータにおいて液圧モー
タの負荷が無負荷または軽負荷であると、液圧モ
ータの傾転角は最小角度もしくはそれに近い角度
にセツトされてしまい液圧モータへ流れる圧液の
方向と流量とを制御する方向流量制御切換弁の操
作と同時にいきなり速度が出過ぎるという問題が
起きる。

このような液圧モータを例えば荷物の吊り上
げ、吊り降ろしのドラムの駆動に用いた場合、荷
物の吊り降ろし時、一時停止した荷物を再び下降
させようとするとブレーキが作動した状態から液
圧モータが高速で発進するため危険である。また
このような液圧モータをウインチなどの駆動に用
いた場合ワイヤやロープが弛んだ状態から急に負
荷がかかるとワイヤやロープへの衝撃が強くワイ
ヤやロープの破断などの事故を起こすことにもな
る。

そこで実開昭51−147894号公報にみられるよう
に、液圧モータのニユートラル時に傾転角を最大
角度にセツトし、始動時には低速より発進できる
ようにした技術が提案された。

この技術によれば液圧モータの傾転角を変化さ
せる揺動ピストンの端部の受圧面積を変え、一端
が臨む室には減圧弁を介して液圧モータを駆動す
る圧液の一部を導き、他端が臨む室には減圧弁お
よびシーケンス弁を介して液圧モータを駆動する
圧液の一部を導くと共に、その室に傾転角を大と
なすように揺動ピストンを付勢するスプリングを
設け、シーケンス弁を圧液の供給ライン側に設け
たカウンタバランス弁と液圧モータ間より導出さ
せたパイロツト圧により制御し、液圧モータのニ
ユートラル時にはスプリングのばね力により揺動
ピストンを液圧モータの傾転角が大となるように
押圧して始動時に液圧モータが低速で回転するよ
うになし、低負荷時には揺動ピストンの一端が臨
む室のみに減圧弁を介して圧液を導いてスプリン
グのばね力に抗して揺動ピストンを液圧モータの
傾転角を小となす方向に押圧して液圧モータを高
速回転させ、高負荷時にはパイロツト圧によりシ
ーケンス弁を開いて揺動ピストンの他端が臨む室
にも減圧弁およびシーケンス弁を介して圧液を導
き揺動ピストンの両端の受圧面積差により揺動ピ
ストンを液圧モータの傾転角を大となす方向に押
圧して液圧モータを高トルクで回転させるように
している。

しかしながら、この技術による場合は、中負荷
時にはシーケンス弁のパイロツト圧の設定圧付近
でシーケンス弁の開閉の繰り返しにより負荷に見
合つた傾転角を維持する方式であるため、シーケ
ンス弁の特性、スプリングのばね定数、減圧弁の
応答性などによりハンテイングを起こす恐れがあ
る。また多数の液圧モータの直列回路に使用する
と、中負荷時に液圧モータの供給ライン（したが
つてシーケンス弁のパイロツトラインにも）に高
圧が発生している場合、方向流量切換弁を中立に
してもシーケンス弁は開であり液圧モータの戻り
ラインの圧力により（上流側または下流側のモー
タ負荷による圧力）傾転角は最大とならず、液圧
モータは高速始動を起こすこともありうる。さら
にシーケンス弁、減圧弁など多くの弁を用いかつ
きわめて特殊な傾転角制御シリンダを使用せねば
ならない。

したがつて本考案の目的とするところは、方向
流量制御切換弁のニユートラル時には負荷に関係
なくポンプ傾転角は最大となつて常に最大傾転角
でもつて始動でき、また多数の液圧モータの直列
回路に使用しても常に最大傾転角でもつて始動で
きる傾転角制御装置を提供するにある。さらに本
考案の他の目的とするところは、シーケンス弁な
ど時定数に関係する複雑な調整を要する弁をもた
ず、したがつてハンテイングなどの恐れのない傾
転角制御装置を提供するにある。さらに本考案の
他の目的とするところは、シーケンス弁などの多
くの弁を要せずして機構内に単純であり、かつ標
準標傾転角制御シリンダをそのまま用いることの
できる傾転角制御装置を提供するにある。

このため本考案によれば、液圧モータを駆動す
る圧液を液圧モータの傾転角を制御する傾転角制
御シリンダに導き、回路内圧力の変化により液圧
モータの傾転角を変えて液圧モータの速度とトル
クとを制御するようにしてなる自己圧制御型可変
容量液圧モータにおいて、液圧モータへ流れる圧
液の方向と流量とを制御する方向流量制御切換弁
である第１の切換弁と連動する第２の切換弁を備
えており、その第２の切換弁は、第１の切換弁と
液圧モータとの間から傾転角制御シリンダに液圧
モータを駆動する圧液の一部を導く第１の制御ラ
インとは別に設けられ第１の切換弁を経ることな
く圧液源から傾転角制御シリンダに圧液を導く第
２の制御ラインに設けられており、第２の切換弁
は、第１の切換弁のニユートラル位置において傾
転角制御シリンダを圧液源に連通させ、第１の切
換弁がニユートラル位置にあるとき液圧モータの
傾転角が最大角度となるように第２の切換弁を経
て第２の制御ラインから圧液を傾転角制御シリン
ダに導入するものである自己圧制御型可変容量液
圧モータの傾転角制御装置が提供される。

これにより負荷に関係なく、また多数の液圧モ
ータの直列回路に使用しても、方向流量制御切換
弁のニユートラル時にはポンプ傾転角は最大とな
つて常に最大傾転角でもつて始動でき、またハン
テイングなどの恐れもなく、さらに機構内に単純
でありかつ標準の傾転角制御シリンダをそのまま
用いることができ作動が確実であると共に安価に
装置を提供することができる。

以下、図面を参照し本考案の実施例につき説明
する。

図において１は自己圧制御型可変容量液圧モー
タ（以下液圧モータという）で、この液圧モータ
１は図示されていない液圧ポンプからの圧液が供
給ライン２（液圧モータの正転時、逆転時は戻り
ラインとなる。）から供給され、戻りライン３
（液圧モータの正転時、逆転時は給給ラインとな
る。）から液槽に戻ることにより回転し、図示さ
れていない負荷を駆動する。４は液圧モータ１の
傾転角を変えて液圧モータ１の速度とトルクとを
制御する傾転角制御シリンダで、大別してシリン
ダ５、液圧モータ１を駆動する圧液すなわち自己
圧が作用するピストン６およびシリンダ５とピス
トン６との間に介装されたスプリング７とよりな
つている。ピストン６は受圧面積の小さい小径部
６ａと受圧面積の大きい大径部６ｂとを備えてい
て小径部６ａには液圧モータ１と後述の第１の切
換弁である方向流量制御切換弁１５との間で供給
ライン２と戻りライン３とを連通するシヤツトル
弁８から導出された第１の制御ライン９から液圧
モータ１を駆動する圧液の一部すなわち自己圧が
作用し、また大径部６ｂには第１の切換弁である
方向流量制御切換弁１５と連通する後述の第２の
切換弁１６を経て第２の制御ライン１０から液圧
ポンプからの圧液が作用するようになつている。
その際、ピストン６の大径部６ｂの受圧面積とそ
れに作用する圧液の圧力の積がスプリング７のば
ね力に比べて充分大なるように設計されている。
１１および１２は第１の制御ライン９に設けた絞
り弁およびチエツク弁、１３および１４は第２の
制御ライン１０に設けた絞り弁およびチエツク弁
である。１５は図示されていない液圧ポンプと液
圧モータ１とを連結するラインに設けられてい
て、液圧モータ１へ流れる圧液の方向と流量とを
制御する第１の切換弁である方向流量制御切換弁
で、正転ポジシヨン１５ａ、ニユートラルポジシ
ヨン１５ｂおよび逆転ポジシヨン１５ｃとを備え
ている。１６は第１の切換弁である方向流量制御
切換弁１５と連動する第２の切換弁で、方向流量
制御切換弁１５の正転ポジシヨン１５ａに対応す
るポジシヨン１６ａ、ニユートラルポジシヨン１
５ｂに対応するポジシヨン１６ｂおよび逆転ポジ
シヨン１５ｃに対応するポジシヨン１６ｃを備え
ている。方向流量制御切換弁１５が図示のニユー
トラルポジシヨン１５ｂにセツトされると第２の
切換弁１６はポジシヨン１６ｂの位置をとり、液
圧ポンプからの圧液がこの第２の切換弁１６を経
て第２の制御ライン１０から傾転角制御シリンダ
４の第２の室５ｂに流れ、ピストン６の大径部６
ｂに作用して液圧モータ１の傾転角を最大角度に
する。また方向流量制御切換弁１５が正転ポジシ
ヨン１５ａあるいは逆転ポジシヨン１５ｃにセツ
トされると第２の切換弁１６はポジシヨン１６ａ
あるいは１６ｃの位置をとり、傾転角制御シリン
ダ４の第２の室５ｂ内の圧液は第２の制御ライン
１０を通り第２の切換弁16を経て液槽に戻され
る。この状態においては第１の制御ライン９から
傾転角制御シリンダ４の第１の室５ａに流れピス
トン６の小径部６ａに作用する自己圧により液圧
モータ１は速度とトルクが制御されるようになつ
ている。

次に作動について説明すると、操作レバーを操
作して第１の切換弁である方向流量制御切換弁１
５を正転ポジシヨン１５ａにセツトすると、液圧
ポンプからの圧液が方向流量制御切換弁１５を経
て供給ライン２から液圧モータ１に流入し、次い
で戻りライン３を通り方向流量制御切換弁１５を
経て液槽に流出することにより液圧モータ１が正
回転して負荷を駆動し、それと同時に液圧モータ
１を駆動する圧液の一部が第１の制御ライン９か
ら傾転角制御シリンダ４の第１の室５ａに流入し
てピストン６の小径部６ａに作用する。そして回
路内圧力が上がればピストン６はスプリング７の
ばね力に抗して図において左方向に動いて液圧モ
ータ１の傾転角を大にし、逆に回路内圧力が下が
ればピストン６はスプリング７のばね力により図
において右方向に動いて液圧モータ１の傾転角を
小にする。このようにして液圧モータ１の傾転角
は第１の制御ライン９から傾転角制御シリンダ４
の第１の室５ａに流入する自己圧により制御され
る。方向流量制御切換弁１５を逆転ポジシヨン１
５ｃにセツトした場合も液圧モータ１の傾転角は
同様にして制御される。

次に第１の切換弁である方向流量制御切換弁１
５をニユートラルポジシヨン１５ｂにセツトする
と第２の切換弁１６はポジシヨン１６ｂにセツト
され、液圧ポンプからの圧液が第２の切換弁１６
を経て第２の制御ライン１０から傾転角制御シリ
ンダ４の第２の室５ｂに流入してピストン６の大
径部６ｂに作用し、その圧液によりピストン６は
スプリング７のばね力に抗して図において左方向
に動き、液圧モータ１の傾転角を最大角度とす
る。これにより方向流量制御切換弁１５をニユー
トラルポジシヨン１５ｂから正転ポジシヨン１５
ａあるいは逆転ポジシヨン１５ｃに切換える際、
すなわち始動時には液圧モータ４は常に低速大ト
ルクで発進することとなる。

方向流量制御切換弁１５を正転ポジシヨン１５
ａまたは逆転ポジシヨン１５ｃにセツトすれば、
第２の切換弁１６はポジシヨン１６ａまたはポジ
シヨン１６ｃの位置となつて第２の制御ライン１
０からの圧液の供給は遮断され、傾転角制御シリ
ンダ４の第２の室５ｂ内の圧液は制御ライン１０
を通り第２の切換弁１６を経て液槽に流出し、液
圧モータ１の傾転角制御は第１の制御ライン９か
ら傾転角制御シリンダ４の第１の室５ａに流入す
る自己圧により行われる。

なお、第１の切換弁である方向流量制御切換弁
１５と第２の切換弁１６との連動は機械式だけで
なく電気式あるいは気圧式など他の方式を用いて
もよい。また傾転角制御シリンダ４のピストン６
の大径部６ｂに作用させる制御圧は液圧モータ１
の駆動圧とは別の液圧源を使用するようにしても
よい。

以上説明したように本考案は、第１の切換弁で
ある方向流量制御切換弁と連動する第２の切換弁
により方向流量制御切換弁がニユートラル位置に
あるとき傾転角制御シリンダに圧液を導いて液圧
モータの傾転角を最大とするものであるので、負
荷に関係なく常に最大傾転角すなわち低速高トル
クで始動することができ、またシーケンス弁など
時定数に関係する複雑な調整を要する弁を用いて
おらず、したがつてハンテイングなどの恐れもな
い。また多数の液圧モータの直列回路に使用して
も中負荷時に方向流量制御切換弁のニユートラル
位置において傾転角が最大とならず高速始動する
不都合もない。さらに第１の切換弁である方向流
量制御切換弁と第２の切換弁である３ポート３位
置切換弁を連動させるだけの単純な構成のもので
あり、かつ傾転角制御シリンダとしては標準のも
のをそのまま使用することができ、したがつて作
動が確実であると共に安価に装置を提供すること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は自己圧制御型可変容量液圧モータの液圧
回路に本考案の実施列に係る傾転角制御装置を実
施した液圧回路図である。 １……液圧モータ、２……供給ライン、３……
戻りライン、４……傾転角制御シリンダ、５……
シリンダ、６……ピストン、７……スプリング、
８……シヤツトル弁、９……第１の制御ライン、
１０……第２の制御ライン、１１，１３……絞り
弁、１２，１４……チエツク弁、１５……方向流
量制御切換弁である第１の切換弁、１６……第２
の切換弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 液圧モータを駆動する圧液を液圧モータの傾転
   角を制御する傾転角制御シリンダに導き、回路内
   圧力の変化により液圧モータの傾転角を変え液圧
   モータの速度とトルクとを制御するようにしてな
   る自己圧制御型可変容量液圧モータにおいて、液
   圧モータへ流れる圧液の方向と流量とを制御する
   方向流量制御切換弁である第１の切換弁と、その
   第１の切換弁と連動する第２の切換弁を備え、そ
   の第２の切換弁は、第１の切換弁と液圧モータと
   の間から傾転角制御シリンダに液圧モータを駆動
   する圧液の一部を導く第１の制御ラインとは別に
   設けられ第１の切換弁を経ることなく圧液源から
   傾転角制御シリンダに圧液を導く第２の制御ライ
   ンに設けられており、第２の切換弁は、第１の切
   換弁のニユートラル位置において傾転角制御シリ
   ンダを圧液源に連通させ、第１の切換弁がニユー
   トラル位置にあるとき液圧モータの傾転角が最大
   角度となるように第２の切換弁を経て第２の制御
   ラインから圧液を傾転角制御シリンダに導入する
   ものであることを特徴とする自己圧制御型可変容
   量液圧モータの傾転角制御装置。