JPS6137481B2

JPS6137481B2 -

Info

Publication number: JPS6137481B2
Application number: JP15339177A
Authority: JP
Inventors: Shigetaka Konishi
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1977-12-20
Filing date: 1977-12-20
Publication date: 1986-08-23
Also published as: JPS5486069A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、パワーシヨベルの旋回モータやウ
インチの巻上モータ等にブレーキ力を作用させる
油圧駆動回路のブレーキ装置に関する。

（従来の技術）この種の油圧駆動回路のでは、当該油圧モータ
の駆動力を、減速器を介して所望の機器に伝達す
るのが一般的である。例えば、パワーシヨベルの
場合には、クローラ等の走行機構側と、エンジン
等を搭載した本体側とを相対回転させるのに旋回
モータを用いるが、上記本体側の重量がかさむの
で、当該油圧モータに減速機構を連結する。

しかし、上記減速機構には、ギヤのバツクラツ
シがあるために、その回転方向に多少のガタつき
がある。

そのために、このバツクラツシ分だけすき間を
保つた方向に当該油圧モータを駆動すると、その
すき間が無くなる瞬間まで、ほんのわずかな時間
ではあるが、当該モータがほとんど無負荷状態で
駆動する。この状態からトルク伝達を開始する
と、その負荷が急激に大きくなるので、瞬間的に
大きなシヨツクが発生する。

そして、上記パワーシヨベルの旋回モータでそ
のシヨツクが発生する具体的な場合としては、例
えば、上記本体側を旋回させて所定位置に停止さ
せた後、上記旋回方向とは反対方向に旋回させる
ようなときを想定できる。

このように減速器のバツクラツシが原因になつ
て、当該油圧モータの起動時あるいは制動開始時
に大きなシヨツクが発生するが、このシヨツクを
押えるため、従来は、当該リリーフ弁の設定圧を
低くして、起動時及び制動時のトルクを小さくし
ていた。

（本発明が解決しようとする問題点）しかし、上記のようにリリーフ弁の設定圧を低
くすると、当該アクチユエータの旋回力や負荷保
持能力を低下させる問題があつた。

そこで、第１の発明は、起動時あるいは制動開
始時に、リリーフ弁を低圧で作動させ、そのシヨ
ツクを緩和させるとともに、トルク伝達を開始し
てからはリリーフ弁の設定圧を高圧に維持するよ
うにした装置を提供することを目的にする。

第２の発明は、上記第１の発明と同一の目的を
達成するとともに、調整室に設けたピストンのス
トロークが短くても、所定時間、当該リリーフ弁
を低圧維持できるようにした装置を提供すること
を目的にする。

（問題点を解決する手段）上記の目的を達成するために、第１の発明は、
ケーシング内に一対のリリーフ弁を備え、これら
リリーフ弁のうち、一方のリリーフ弁を一方の主
通路に接続し、他方のリリーフ弁を他方の主通路
に接続し、それぞれの主通路とリリーフ弁のスプ
リング室とを連通させるオリフイスをリリーフ弁
に形成し、このオリフイスを介してスプリング室
に圧油を導入し、当該リリーフ弁を、主通路側と
スプリング室側との受圧面積差で作動させるとと
もに、当該リリーフ弁の流出側を反対側の主通路
に連通させてなり、上記主通路と、この主通路に
接続したモータと、上記リリーフ弁とによつて回
路を構成した油圧駆動回路のブレーキ装置におい
て、ピストンと、このピストンによつて区画され
た圧力室及びバネ室とから調整機構を設け、上記
リリーフ弁のスプリング室を調整機構の圧力室に
連通させるとともに、スプリングを内装した上記
バネ室を逆側の主通路に連通させている。

また、第２の発明は、ケーシング内に一対のリ
リーフ弁を備え、これらリリーフ弁のうち、一方
のリリーフ弁を一方の主通路に接続し、他方のリ
リーフ弁を他方の主通路に接続し、それぞれの主
通路とリリーフ弁のスプリング室とを連通させる
オリフイスをリリーフ弁に形成し、このオリフイ
スを介してスプリング室に圧油を導入し、当該リ
リーフ弁を、主通路側とスプリング室側との受圧
面積差で作動させるとともに、当該リリーフ弁の
流出側を反対側の主通路に連通させてなり、上記
主通路と、この主通路に接続したモータと、上記
リリーフ弁とによつて回路を構成する油圧駆動回
路のブレーキ装置において、ピストンと、このピ
ストンによつて区画された圧力室及びバネ室とか
らなる調整機構を設け、上記リリーフ弁のスプリ
ング室を調整機構の圧力室に連通させるととも
に、スプリング室を内装した上記バネ室を逆側の
主通路に連通させる一方、このピストンにはリリ
ーフ弁の上記オリフイスよりも小径にしたオリフ
イスを形成するとともに、上記ピストンがスプリ
ング室側に圧接している状態では、上記スプリン
グ室とこのスプリング室とは逆側の主通路との連
通を遮断し、ピストンが所定量移動したとき、こ
のピストンに形成した上記オリフイスを介してス
プリング室とこのスプリング室とは逆側の上記主
通路とを連通させ、さらに当該ピストンが移動す
るとその連通を遮断する構成にしている。

（本発明の作用）第１の発明は、リリーフ弁のスプリング室に伝
播された圧力が調整室のピストンに作用し、当該
ピストンをバネ力に抗して移動させる。

したがつて、ピストンがバネ力に抗して移動し
ている間は、スプリング室の圧力がピストンに作
用するバネ力に等しくなるので、換言すれば、上
記スプリング室の圧力が低く維持されるので、当
該リリーフ弁の設定が低くなる。

また、第２の発明は、調整室のピストンが所定
量移動すると、このピストンに形成したオリフイ
スを介して、スプリング室の作動油が、このスプ
リング室とは逆の主通路に流れるので、ピストン
に対する圧力作用が低くなり、その分、ピストン
の移動速度が遅くなる。

（本発明の効果）第１の発明によれば、調整室のピストンが移動
している間、当該リリーフ弁の設定圧を低圧に維
持できるので、起動時や制動開始時には、アクチ
エータのトルクを低く押えられる。したがつて、
減速器にバツクラツシ等があつても、起動時及び
制動時のシヨツクを緩和できる。

第２の発明によれば、スプリング室からピスト
ンのオリフイスを介して逆側の主通路に流体が流
出している間、ピストンの移動速度を遅くできる
ので、当該ピストンのストロークが短くても、所
定の時間当該リリーフ弁の設定圧を低く押えるこ
とができる。

（本発明の実施例）ケーシングａには、カウンターバランス機能を
備えたスプール１とクロスオーバ形リリーフ弁
２，３を内装している。

上記のようにしたケーシングａのポートP₁とP₂
には、切換弁４が接続され、この切換弁４のポジ
シヨンに応じて、ポートP₁あるいはP₂のいずれか
一方がポンプ５に連通し、他方がタンク６に連動
する構成にしている。

そして、切換弁４を図示の中立位置から左側ポ
ジシヨンに切換えると、ポートP₁がポンプ５に、
またポートP₂がタンク６にそれぞれ連通する。し
たがつて、ポンプ５から供給された圧油は、スプ
ール１に内装したチエツク弁７を押し開いてポー
トM₁から流出し、一方の主通路８を経由して油
圧モータ９に導かれる。また、上記のようにポー
トP₁がポンプ５に連通すると、ポートP₁からの供
給圧が室１０にも導かれる。室１０ポート５から
の圧油が導入されると、スプール１を図示の左方
向へ移動させ、スプール１の環状溝１１とポート
M₂とを連通させる。したがつて、他方の主通路
１２を経由する油圧モータ９の戻り油は、ポート
M₂及びポートP₂を経由してタンク６に戻され
る。

この状態から切換弁４を図示の中立位置に切換
えると、ポンプ５はタンク６に連通するととも
に、ポートP₁もタンク６に連通される。ポートP₁
がタンク６に連通すると、室１０の圧力が低下
し、スプール１が原位置（図示位置）に復帰し、
ポートM₂と環状溝１１との連通を遮断する。こ
のとき油圧モータ９は、慣性によつてポンプ機能
を発揮するので、ポートM₂側が高圧になり、そ
の高圧が分岐通路１３を経由して前記リリーフ弁
３に作用する。このように油圧モータ９の慣性エ
ネルギー、すなわちモータ９からの高圧油がリリ
ーフ弁３に作用すると、そのリリーフ弁３が徐々
に開いて、当該高圧油を逆側の主通路８に戻す。
つまり、当該リリーフ弁３によつて慣性エネルギ
ーを油の熱エネルギーに変換し、油圧モータ９に
ブレーキをかける。

また、前記切換弁４を図面の右側ポジシヨンに
切換えると、ポートP₂がポンプ５に、ポートP₁が
タンク６にそれぞれ連通する。そして、ポンプ５
からの圧油は、前記とは逆に流れて油圧モータ９
を逆方向に回転させるので、その流路における各
構成要素は、前記した要素に対応するものであ
る。すなわち、図中符号１５はスプール１に内装
したチエツク弁、１６はポートP₂に連通する室、
１７はスプール１に形成の環状溝である。

上記リリーフ弁２，３にはオリフイス２０，２
１を形成し、このオリフイス２０，２１を介し
て、スプリング室１８，１９と主通路８，１２に
連通する分岐通路１３，１４とを連通させてい
る。

このように分岐通路１３，１４と連通したスプ
リング室１８，１９は、連通孔２８，２９を介し
て調整機構２２，２３に連通させてるが、この調
整機構２２，２３は、ピストン２４，２５と、こ
のピストン２４，２５で区画された圧力室２２
ａ，２３ａと、バネ室２２ｂ，２３ｂとからな
り、上記スプリング室１８，１９は圧力室２２
ａ，２３ａに連通させている。

そして、上記バネ室２２ｂ，２３ｂには、スプ
リング室２６，２７を設け、通常は、このスプリ
ングの作用で、ピストン２４，２５が圧力室２２
ａ，２３ａの容積を最少にする位置を保つように
している。このようにしたピストン２４，２５に
は、環状凸部３０，３１及び前記オリフイス２
０，２１よりやや小径にしたオリフイス３２，３
３を形成する一方、上記圧力室２２ａ，２３ａと
バネ室２２ｂ，２３ｂとを形成するボア内周に環
状凹溝３４，３５を形成している。そして、これ
ら環状凸部３０，３１、オリフイス３２，３３及
び環状凹部３４，３５は、次の関係を維持してい
る。

すなわち、ピストン２４，２５がスプリング２
６，２７作用で、図示の状態にあるとき、環状凸
部３０，３１が、連通孔２８，２９と環状凹溝３
４，３５との連通を遮断する。そして、ピストン
２４，２５がスプリング２６，２７に抗して移動
し、環状凸部３０，３１が環状凹溝３４，３５と
対向すると、その環状凹溝３４，３５が前記連通
孔２８，２９と連通し、スプリング室１８，１９
はオリフイス３２，３３を介して、逆側の分岐通
路１４，１３と連通する。この状態からさらにピ
ストン２４，２５が移動して、その環状凸部３
０，３１が環状凹溝３４，３５を通過すると、オ
リフイス３２，３３が、スプリング室１８，１９
に対して閉止状態になる。

しかしていま、前記のように切換弁４を図示の
中立位置から左側ポジシヨンに切換えて油圧モー
タ９を起動させると、ポートM₁に連通する分岐
通路１４に圧油が導入される。この分岐通路１４
内の圧力は、孔３６を介してリリーフ弁３に背圧
として作用するとともに、圧力室２３ａにも伝播
してピストン２５に対しても背圧として作用す
る。

したがつて、上記リリーフ弁３及びピストン２
５は図示の位置を確実に保つことができる。

また、上記分岐通路１４に流入した主通路８の
側の圧油は、リリーフ弁２のオリフイス２０を経
由してスプリング室１８に流入する。

このスプリング室１８に流入した圧油は、連通
孔２８を経由してピストン２４に作用し、当該ピ
ストン２４がスプリング２６のバネ力に抗して移
動するとともに、スプリング室１８内の容積を実
質的に拡大する。このようにピストン２４が移動
すれば、スプリング室１８内を低圧に維持するの
で、当該リリーフ弁２の設定圧も低くなる。

さらに、ピストン２４が移動して連通孔と分岐
通路１３とがオリフイス３２を介して連通する
と、上記スプリング室１８内の圧油がこのオリフ
イス３２を経由して、上記主通路１３に流出して
タンク６に戻る。このように連通孔２８が分岐通
路１３に連通すれば、ピストン２４に対する圧力
作用が弱くなるので、当該ピストン２４移動速度
がやや遅くなる。

ピストン２４の移動速度が遅くなれば、その時
間帯において、リリーフ弁２の設定圧を低く保持
できるので、ピストン２４のストロークを十分に
確保できない場合でも、所定の時間帯、当該リリ
ーフ弁２の設定圧を低く保つことができる。

そして、上記ピストン２４が主通路１３側に接
した時に停止するが、ピストン２４が停止すれ
ば、スプリング室１８内の圧力が上昇し当該リリ
ーフ弁２が高圧設定になる。

このように当該油圧モータ９の起動時には、設
定圧を低くしたリリーフ弁２の作用で、回路圧が
低圧に保たれるので、減速器にバツクラツシがあ
つても、大きなシヨツクが発生しない。

なお、前記のようにピストン２４がスプリング
室１８側に圧接しているときに、オリフイス３２
を経由する流通を遮断するようにしたのは、次の
理由による。

もし、オリフイス３２を経由する流通を常時許
容する状態にすると、主通路８と１２とが、分岐
通路１４→リリーフ弁２のオリフイス２０→スプ
リング室１８→連通孔２８→オリフイス３２→バ
ネ室２２ｂ、あるいは分岐通路１３→リリーフ弁
３のオリフイス２１→スプリング室１９→連通孔
２９→オリフイス３３→調整室２３を経由して、
連通することになる。したがつて、当該アクチユ
エータが負荷を保持しているときには、その負荷
保持機能が損なわれる。

しかし、この実施例のようにピストンがある程
度移動したとき、上記オリフイスの流通を許容す
る構成にしておけば、負荷を保持して停止してい
るときには、その負荷保持機能が十分に発揮され
るとともに、起動時にのみリリーフ弁の設定圧を
低圧に維持できる。

また、当該アクチユエータが負荷を保持して停
止しているときには、主通路８あるいは１２のい
ずれかの通路が高圧になり、それにともなつてい
ずれか一方のピストンも逆側の主通路に接した状
態を維持する。

そして、上記のように負荷を保持しているとき
であつて、高圧を維持している側の主通路に圧油
を供給するときには、減速器のギヤがしつかりと
かみ合つているので、起動時において当該リリー
フ弁の設定圧を低くしなくても、シヨツクが発生
しない状態にある。したがつて、上記したように
ピストンが逆の主通路側に接していてもなんの支
障もない。

上記のように主通路８側に圧油を供給し、ピス
トン２４が停止するまでリリーフ弁２は低圧を維
持するとともに、それが停止すると、当該リリー
フ弁２が高圧設定になる。

この状態で、切換弁１を図示の中立位置に復帰
させると、室１０，１６がタンク６に連通するの
で、スプール１が図示の原位置に復帰し、ポート
M₁とM₂とを閉じる。

このとき油圧モータ９が慣性エネルギーにより
ポンプ作用をするので、今度は主通路１２側が高
圧になるとともに、分岐通路１３側も高圧にな
る。

したがつて、上記ピストン４が分岐通路１３側
に接触している場合にも、当該分岐通路１３側の
高圧の作用で、ピストン２４が図示の位置に戻
る。

これと同時に、分岐通路１３側の圧油が、リリ
ーフ弁３のオリフイス２１→スプリング室１９→
連通孔２９を介してピストン５に作用し、当該ピ
ストン２５をスプリング２７に抗して移動させ
る。したがつて、上記ピストン２４に述べたと同
様の原理により、リリーフ弁３の設定圧を低く保
つとともに、制動開始時のシヨツクを緩和する。

なお、ピストン２４，２５に形成したオリフイ
ス３２，３３を、リリーフ弁２，３に形成したオ
リフイス２０，２１よりも小径にしたのは、次の
理由による。

もし、上記オリフイス３２，３３をオリフイス
２０，２１よりも大径にすると、ピストン４，２
５に作用するスプリング室１８，１９内の圧力が
低くなる。そのために当該ピストン２４，２５の
推力がスプリング２６，２７とバランスするの
で、ピストン２４，２５はその移動途中で停止し
てしまう。

このようにピストン２４，２５が移動途中で停
止した状態で、スプリング室１８，１９内の圧力
が上昇すると、その上昇にともなつてピストン２
４，２５が移動することになり、結局当該リリー
フ弁２，３が常に低圧設定になつてしまう。

しかし、上記のようにピストン２４，２５側の
オリフイスを小径にすることによつて、上記のよ
うな不都合を回避できる。

また、切換弁４を図面右側位置に切換えたとき
は、油圧モータ９が前記とは逆回転するととも
に、起動時にはリリーフ弁３が機能し、制動時に
はリリーフ弁２が機能するもので、図中符号３７
はリリーフ弁に設けた孔である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の１実施例を示すもので、第１
図は縦断面図、第２図は第１図の―線断面
図、第３図は回路図である。ａ……ケーシング、２，３……リリーフ弁、
８，１２……主通路、９……アクチユエータとし
ての油圧モータ、１８，１９……スプリング室、
２０，２１……オリフイス、２２，２３……調整
室、２４，２５……ピストン、３２，３３……オ
リフイス。

Claims

【特許請求の範囲】１ケーシング内に一対のリリーフ弁を備え、こ
れらリリーフ弁のうち、一方のリリーフ弁を一方
の主通路に接続し、他方のリリーフ弁を他方の主
通路に接続し、それぞれの主通路とリリーフ弁の
スプリング室とを連通させるオリフイスをリリー
フ弁に形成し、このオリフイスを介してスプリン
グ室に圧油を導入し、当該リリーフ弁を、主通路
側とスプリング室側との受圧面積差で作動させる
とともに、当該リリーフ弁の流出側を反対側の主
通路に連通させてなり、上記主通路と、この主通
路に接続したモータと、上記リリーフ弁とによつ
て回路を構成した油圧駆動回路のブレーキ装置に
おいて、ピストンと、このピストンによつて区画
された圧力室及びバネ室とから調整機構を設け、
上記リリーフ弁のスプリング室を調整機構の圧力
室に連通させるとともに、スプリングを内装した
上記バネ室を逆側の主通路に連通させてなる油圧
駆動回路のブレーキ装置。２ケーシング内に一対のリリーフ弁を備え、こ
れらリリーフ弁のうち、一方のリリーフ弁を一方
の主通路に接続し、他方のリリーフ弁を他方の主
通路に接続し、それぞれの主通路とリリーフ弁の
スプリング室とを連通させるオリフイスをリリー
フ弁に形成し、このオリフイスを介してスプリン
グ室に圧油を導入し、当該リリーフ弁を、主通路
側とスプリング室側との受圧面積差で作動させる
とともに、当該リリーフ弁の流出側を反対側の主
通路に連通させてなり、上記主通路と、この主通
路に接続したモータと、上記リリーフ弁とによつ
て回路を構成する油圧駆動回路のブレーキ装置に
おいて、ピストンと、このピストンによつて区画
された圧力室及びバネ室とから調整機構を設け、
上記リリーフ弁のスプリング室を調整機構の圧力
室に連通させるとともに、スプリング室を内装し
た上記バネ室を逆側の主通路に連通させる一方、
このピストンにはリリーフ弁の上記オリフイスよ
りも小径にしたオリフイスを形成するとともに、
上記ピストンがスプリング室側に圧接している状
態では、上記スプリング室とこのスプリング室と
は逆側の主通路との連通を遮断し、ピストンが所
定量移動したとき、このピストンに形成した上記
オリフイスを介してスプリング室とこのスプリン
グ室とは逆側の上記主通路とを連通させ、さらに
当該ピストンが移動するとその連通を遮断する構
成にした油圧駆動回路のブレーキ装置。