JPS62242102A - 油圧モ−タの駆動回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、建設機械用・の走行用、旋回用等の油圧モ
ータ駆動回路に関する。

〔従来の技術〕

が存在する。従って、油圧モータを正転から逆転させ、
あるいは静止状態から回転させると、前記したあそびの
間急速に作動し、あそびが終了したとき油圧モータの駆
動によるショックが作用する問題がある。

この種の問題点を解決するために、実開昭５６−１４６
１０２号に開示された回路の適用が考えられる。

この回路では、第４図に示すように、油圧モータ６の圧
油給排回路９．１０に反転抑°止弁８．８′を設け、こ
の反転抑止弁８．８′によって圧油給排回路９．１０内
の油圧を一定時間一定圧に保持し、その間に機械的なあ
そびをつめ、その後機器を駆動することになる。なお、
反転抑止弁８．８′は、絞り１４．１４’　、：！：ア
キュムレータ１．１．１１’を直列に接続する構成であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の前記反転防止弁８．８′は、反転時等のショック
のみを吸収する構成であるから、油圧モータのブレーキ
にはブレーキ弁（第４図に５で示す。

）を別に必要とする。すなわち、ショック防止用の弁と
、ブレーキ用の弁と別々に必要とする問題がある。

この発明は、カウンタバランス弁と油圧モータとの間に
、油圧モータの起動及び停止時に応動してショック防止
機能とブレーキ機能との双方の機能を有する一つの切換
弁を設けた油圧モータの駆動回路を提供しようとするも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の手段は、圧油供給源に接続した操作用の方向
切換弁にカウンタバランス弁を接続し、そのカウンタバ
ランス弁に圧油給排回路を介して油圧モータを接続した
油圧モータの駆動回路において、前記圧油給排回路の間
に切換弁を設けてなり、その切換弁は、スプールを有し
そのスプールの移動途中で前記給排回路の双方の間に一
時的にバイパスを形成すると共にそのバイパス開口面積
をスプールの移動位置に応じて変化させるように構成さ
れ、前記カウンタバランス弁の作動により高圧となる側
の前記給排回路に接続されるパイロット室を有し、その
パイロット室の油圧の上昇による前記スプールの移動方
向に対応して設けられ排出油量の制限によりスプールの
移動速度を制御する４１ダンパ室を有し、前記パイロッ
ト室の油圧の低下に対して前記スプールを所定位置に戻
すばねを有し、そのばねによる前記スプールの移動方向
に対応して設けられ排出油量の制限によりスプールの移
動速度を制御する第２ダンパ室を有しており、前記スプ
ールの移動に伴う前記バイパス開面積の変化を油圧モー
タの起動時には徐々に増大させた後急速に減少させるよ
うに、また油圧モータの停止時には急速に増大させた後
徐々に減少させるように構成されていることを特徴とす
る。

〔作　用〕

前記手段における切換弁は、第４図に示した従来の回路
の反転防止弁８．８′とブレーキ弁５の双方の作用を一
つの弁で行うようになっている。

油圧モータの起動時には、カウンタバランス弁の切換わ
りにより、油圧モータの給排回路の圧油供給側に切換弁
めパイロット室が接続され、スプールがばねに抗して所
定距離移動する。そのスプールが移動する途中で、双方
の給排回路の間にバイパスが形成され、そのバイパス開
口面ｉが徐々に増大しそして急速に減少する。これによ
って、油圧モータの圧油供給側の油圧が徐々に上昇して
力）ら扱に争凍シど　μ２セヒス　ｒ　、μ　Ｉ、ｙ　
テご　ｈｒ　　小楠＝６（徐々に上昇する間に油圧モー
タに連結する負荷側の機械的な遊び（歯車のバックラッ
シュ等）をつめ、その後急速に油圧が上昇する。従って
油圧モータはなめらかに起動する。

油圧モータの停止時には、力、タンクバランス弁が中立
位置に戻り、パイロット室がタンク側に切換接続される
ことによシ、スプールがばねの作用で元の位置へ戻る。

このスプールの移動する途中で双方の給排回路の間にバ
イパスが形成され、そのバイパス開口面積が急速に増大
しそして徐々に減少する。これによって、負荷の慣性に
よる油圧モータの吐出側の油をバイパスを介して吸入側
へ流すことになり、その流量を徐々に絞るので、油圧モ
ータに作用する慣性力が吸収される。つまりブレーキ作
用する。

〔実施例〕

実施例を第１図に示す。図において、２ｏはポンプ、２
１は方向切換弁、２２はカウンタバランス弁、２３は切
換弁、２４は油圧モータである。

方向切換弁２１は、ポンプ２０からの圧油をタンクへ逃
がす中立位置２１ｎと、カウンタバランス弁２２へ給排
しその給排方向が互いに逆である切換位置２１ａ、２１
ｂとを有するもので、カウンタバランス弁２２に回路３
０．３１で接続されている。

カウンタバランス弁２２は、中立位置２２ｎと、切換位
置２２ａ、２２ｂを有し、油圧モータ２４に対する給排
回路３２．３３と別の回路３４とに接続されており、方
向切換弁２１に接続する回路３０．３１からのパイロッ
ト圧により切換わるようになっている。中立位置２２ｎ
では回路３０を逆上弁を介して回路３２に接続し、回路
３１を逆上弁を介して回路３３に接続し、タンクを回路
３４に接続する。切換位置２２ａでは回路３０を回路３
４に接続すると共に逆止弁を介して回路３２に接続し、
回路３１を回路３３に接続する。切換位置２２ｂでは回
路３０を回路３２に接続し、回路３１を回路３４に接続
すると共に逆止弁を介して回路３３に接続する。

切換弁２３は、本体の内孔３５内にスプール３６を収容
したもので、前記給排回路３２に接続したポート３７、
給排回路３３に接続したポート３８、回路３４に接続し
たパイロットポート３９を有している。スプール３６は
、図における右万端にピストン４０を有し、そのピスト
ン４０がパイロット室４１内に挿入され、パイロット室
４１がパイロットボート３９に通路４２を介して接続し
ている。スプール３６の左方には第１ダンパ室４３を設
け、内部に収容した小径ばね４４がスプール３６を右方
へ押圧している。小径ばね４４の外側に太径ばね４５を
設けてありスプール３６が所定距離Ｌ１だけ左方へ移動
したときそのばね圧を受けるようにばね受４６を介して
本体の内孔の段部へ押圧作用している。スプール３６の
ピストン４０側には第２ダンパ室４７を設けである。

スプール３６には、内部通路４８を設けてあり、それが
スプール外周に設けた溝４９．５０に開口している。ま
た別に、第１ダンパ室４３に開口した内部通路５１を設
けてあり、それがスプール外周に設けた溝５２．５３に
開口している。そしてさらに、スプール３６の外周には
、ポート３７．３８に関連して溝５４．５５を設けてあ
り、溝５４と５５の間の大径部に溝５４に接続するノツ
チ５６を設けてあ゛す、反対側のスプールエツジ３６ａ
に溝５４に接続するノツチ６９を設けである。

第１ダンパ室４３には本体に設けた通路５７が開口して
おり、その通路５７が逆止弁５８と絞り５９を並列に接
続した回路を介してタンクに接続している。

このほかにも本体の内孔３５に開口した通路６０．６１
．６２．６３が設けられ、通路６０は絞り６４を介して
タンクへ、通路６１は絞シロ５を介して給排回路３３へ
、通路６２はタンクへ、通路６３は第２ダンパ室４７を
絞り６６を介してタンクへ、夫々接続している。

油圧モータ２４は、ネガチプブレーキシリンダ６７を設
けられ、そのシリンダは所定の油圧Ｐ２で解除されるよ
うになっており、前記回路３４に絞り６８を介して接続
している。

この油圧モータ駆動回路は、例えば建設機械の走行用に
使用される。停止している状態では第１図に示す状態に
あり、油圧モータ２４にはネガチプブレーキが作用して
いる。

起動時には次のよ・うに作動する。すなわち、切換弁２
１を操作して中立位置２１ｎから切換位置２１ａに切換
えると、ポンプ２０の吐出側が回路３０に接続されるの
で、その油圧はカウンタバランス弁２２の中立位置２２
ｎを介して給排回路３２から油圧モータ２４に作用する
。カウンタバランス弁２２の中立位置２２ｎでは、回路
３１と給排回路３３との間が逆上弁で遮断されているの
で回路３０の油圧が上昇する。この油圧はパイロット回
路に作用してカウンタバランス弁２２のクラッキング圧
力Ｐ１になるとこれを切換位置２２ａに切換える。これ
によって回路３０の油圧は給排回路３２に作用し続ける
と共に回路３４、通路４２を介してパイロット室４１に
作用してピストン４０を押圧する。また同時に回路３４
の゛油圧は油圧モータ２４のブレーキシリンダ６７にも
作用する。ブレーキシリンダ６７の解放油圧Ｐ２は前記
カウンタバランス弁２２のクラッキング圧力Ｐ１よりも
大きい。切換弁２３のスプール３６を押圧゛している小
径ばね４４は、ピストン４０に作用する油圧がＰ２よシ
少し低い値で圧縮され始め、スプール３６が左方へ距離
Ｌ１だけ移動させられてばね受４６に当るように圧縮さ
れた時にはパイロット室４１の油圧がＰ２より少し高い
値になる。従って、カウンタバランス弁２２が切換位置
２２ａに切換わると、切換弁２３のパイロット室４１に
作用する油圧で３６は小径ばね４４に抗して移動し始め
、油圧がＰ２を少し越えるとばね受４６に当接する。

この第１図の状態からスプール３６が移動してばね受４
６に当接するまでの間の所定の区間で、給排回路３２と
３３との間を内部通路４８を介して接続する。

つまりその接続区間は溝４９がポート３７に接続しかつ
溝５０がポート３８に接続する間である。この接続によ
シ、給排回路３２．３３の油圧が均一化される。

また、スプール３６のこの移動の間にブレーキシリンダ
６７によるネガチプブレーキが解放される。またこのス
プール３６の移動の間に第１ダンパ室４３内の油は、内
部通路５１、溝５３を介して排出される°と共に通路５
７を介して排出されているから、絞り６４．５９の双方
を通シ、スプール３６の移動速度は比較的速い。

スプール３６がばね受４６に当接した時は給排回路３２
と３３間が遮断されている。スプール３６がピストン４
１に作用する油圧によってさらに押圧されると、ノツチ
５６の先端５６ａがポート３８に開口するようになり、
ポート３２と３３はノツチ５６を介して接続される。第
１ダンパ室４３内の油は、ノツチ５６がポート３８に開
口し始めて前記内部通路４８を介して給排回路３２と３
３とが接続された時の開口面積と略同等の開口面積とな
るまで、絞り５９と６４の双方を介して排出される。従
って、最初からこの状態まではスプール３６の移動速度
が比較的速い。

スプール３６がこの位置に達すると、ポート３７と３８
とが接続されているので、ポンプ２０からの圧油はその
一部がノツチ５６を介してバイパスされる。

しかし、バイパスされる量よりもポンプ２０からの油量
が多いので、油圧が上昇し、ざらにスプール３６は左方
へ移動する。この移動によって給排回路３２と３３との
間のバイパス通路の開口面積は４２図による）がポート
３７と３８の間のラン“ド部７０に嵌入する前に、内部
通路４８の開口した溝５０が通路６１に接続するように
なるので、給排回路３２と３３とはノツチ５６と内部通
路４８との双方で接続する。スプール３６がさらに移動
してスプールエツジ３６ａがランド部７０に嵌入すると
、給排回路３２と３３との接続が内部通路４８とノツチ
６９とによる接続となり、第２図に曲線ａ３で示すよう
に、そのバイパスの開口面積はスプール３６の移動に従
って小さくなる。バイパスの開口面積の変化は、第２図
に給排回路３２と３３の間の開口面積として曲線ａ１、
ａ２で示したが、その曲線上の点ａ２１から点ａ３１ま
での大部分の間において、第１ダ／パ室４３内の油は絞
り５９のみを介して排出される状態となる。従って、こ
の間のスプール３６の移動速度は比較的遅い。そして、
内部通路４８と通路６１との接続が断たれてバイパスが
ノツチ６９のみによＺものとなると略同時に、内部通路
５１の開口した溝５２が通路６０に接続するようになる
から、第１ダンパ室４３内の油は絞り５９と６４の双方
を介して排出されるようになる。従って、スプール３６
は再び比較的速い速度セ“移動して移動端に達する。こ
の結果、給排回路３２と３３の間が遮断されてしまうの
で、給排回路３２の油圧は上昇して油圧モータ２４が負
荷を駆動する走行圧Ｐ３に達し、油圧モータ２４が作動
する。

この起動時の油圧モータ２４に作用する油圧Ｐの時間ｔ
に対する変化は、第３図に鎖線Ａで示すようになる。同
図において、時刻ｔ１はカウンタバランス弁２２カー切
換わり、給排回路３２と３３とが遮断された時である。

油圧は、ブレーキ解放圧Ｐ２よシ高い圧力Ｐ５まで急速
に上昇する。次に給排回路３２と３３とがノツチ５６に
よって接続されるようにン’ｌると、その開口面積が第
２図に曲線ａ２で示す変化に応じしかもスプール３６の
移動速度が比較的遅い状態に制御されるので、油圧は曲
線Ａの部分Ａ１で示すように、ゆっくりと上昇する。そ
して第２図の曲線ａ３で示すように、開口面積が小さく
なってそして無くなると、第３図に曲線Ａの部分Ａ３で
示すように急速に上昇する。

このような油圧Ｐの上昇によれば、初期の油圧Ｐ５まで
の急、速な上昇は油圧モータ２４にショックが生じない
種度のものであり、次にゆっくりと上昇する段階で油圧
モータ２４の出力が徐々に上昇することになり、この間
に油圧モータ２４に連結する負荷側の機械的な遊びをつ
めることができ、その遊びが無くなった後で再び急速に
上昇することになる。従って、油圧モータ２条は円滑に
起動する。

なお、第３図において、実線で示す曲線Ｂは従来の反転
防止弁を設けた場合の油圧モータに作用する油圧Ｐの上
昇状態を示すもので、これにはアキュームレータの作用
による圧カ一定の部分Ｂ１があシ、この時間は操作者の
操作に対して機器の応動が遅れることから、操作性の面
で問題がある。

走行状態にある油圧モータ２４を停止させる場合は次の
ように作動する。切換弁２１を切換位置２１ａから中立
位置２１ｎに復帰させると、ポンプ２０はアンロードさ
せられ、カウンタバランス弁２２゛の下ｉ側がタンクに
接続され、従ってカウンタバランス弁２２は中立位置２
２ｎに復帰する。カウンタバランス弁２２の復帰によシ
、回路３４がタンクへ接続されるので、ブレーキシリン
ダ６７が作動して油圧モータ２４にブレーキを作用させ
始めるが−絞り６８によシ遅れる。パイロット室４１の
油圧は直ちに０となり、切換弁２３のスプール３６が太
径ばね４５、小径ばね４４の双方に押圧されて右方に移
動を始める。しかし、第２ダ／パ室４７は通路６２と絞
りを有する通路６３とでタンクに接続しているので、ス
プール３６の端部で通路６２が閉じるまでは急速に移動
するが、その後は絞り６６の作用で制限された速度で移
動する。通路６２がスプール端で閉じられるスプール３
６の位置では、ノツチ５６の先端側の小開口面積で給排
回路３２と３３の間を接続している状態である。また、
油圧モータ２４は、圧油の供給が停止されており、これ
によって負荷の慣性で駆動されている状態であるから、
給排回路３２から油を吸引して給排回路３３へ吐出する
ポンプ作用をしている。このポンプ作用による圧油はボ
ート３８からグツチ５６を介してポート３７へ流れ、ノ
ツチ５６の部分で絞られる。

これによって油圧モータ２４に働く慣性力が吸収されて
、いわゆるブレーキ作用が行われる。このブレーキ作用
は、スプール３６の右方向移動に応じてノツチ５６によ
る絞りの開口面積を小さくして、慣性力の低下に略合わ
せて低下するようにしであるノツチ５６によるバイパス
は、ブレーキシリンダ６７の油圧がブレーキ解放圧Ｐ２
まで下る前に遮断されて、油圧モータ２４を停止させ、
その後ネガチブブレーキが作用して完全に停止状態とな
る。このとき、給排回路３３側は給排回路３２側よりも
高圧になっているが、スプール３６が移動端に達する前
に内部通路４８を介しそ再び給排回路３２と３３とが接
続されてから閉じるので、双方の給排回路３２と３３と
は同圧となる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、従来の油圧モータ駆動回路において
はショック防止用の弁とブレーキ用の弁とを別々に設け
ていた点を、一つの切換弁を設けてショック防止作用と
ブレーキ作用の双方を行わせることができる効果が得ら
°れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例の油圧回路をその回路に使
用する切換弁の縦断面図と共゛に示す回路図、第２図は
同実施例における切換弁のスプールの移動による給排回
路間の開口面積の変化とスプールの移動方向に応じて作
用している絞りの符号及び有効作用範囲とを示すグラフ
、第３図は同実施例並びに従来の駆動回路の起動時の時
間ｔに対２０・・・ポンプ、２１・・・方向切換弁、２
２・・・カウンタバランス弁、２３・・・切換弁、２４
・・・油圧モータ、３２．３３・・・給排回路、３６・
・・スプール、４１・・・パイロット室、４３・・・第
１ダンパ室、４４．４５・・・ばね、４７・・・第２ダ
ンパ室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧油供給源に接続した操作用の方向切換弁にカウ
   ンタバランス弁を接続し、そのカウンタバランス弁に圧
   油給排回路を介して油圧モータを接続した油圧モータの
   駆動回路において、前記圧油給排回路の間に切換弁を設
   けてなり、その切換弁は、スプールを有しそのスプール
   の移動途中で前記給排回路の双方の間に一時的にバイパ
   スを形成すると共にそのバイパス開口面積をスプールの
   移動位置に応じて変化させるように構成され、前記カウ
   ンタバランス弁の作動により高圧となる側の前記給排回
   路に接続されるパイロット室を有し、そのパイロット室
   の油圧の上昇による前記スプールの移動方向に対応して
   設けられ排出油量の制限によりスプールの移動速度を制
   御する第１ダンパ室を有し、前記パイロット室の油圧の
   低下に対して前記スプールを所定位置に戻すばねを有し
   、そのばねによる前記スプールの移動方向に対応して設
   けられ排出油量の制限によりスプールの移動速度を制御
   する第２ダンパ室を有しており、前記スプールの移動に
   伴う前記バイパス開面積の変化を油圧モータの起動時に
   は徐々に増大させた後急速に減少させるように、また油
   圧モータの停止時には急速に増大させた後、徐々に減少
   させるように構成されていることを特徴とする油圧モー
   タの駆動回路。