JPS63235702A - 油圧モ−タの制御装置 - 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） 本発明は、油圧モータの制御装置、詳しくは油圧モータ
の駆動、停止、駆動方向および駆動速度を制御する制御
装置に関する。

（従来の技術） 一般に、自走可能な建設機械、特に、クローラを備えた
パワーショベル等には走行駆動用の油圧モータが装備さ
れており、制御装置によって油圧モータの駆動、停止、
駆動速度あるいは駆動方向が制御されてパワーショベル
の的確な走行駆動が確保されている。

従来のこの種の油圧モータの制御装置としては、例えば
第４図に示すようなものが知られている。

第４図において、１は油圧モータであり、油圧モータ１
には、例えば斜板等からなり、油圧モータｌの行程容積
を変化させて駆動速度を制御する容積制御部材２が設け
られている。また、油圧モータｌには、走行制御弁３お
よびカウンタバランス弁４を介して油圧源５の高圧の作
動油が供給あるいは遮断され、油圧モータ１が駆動ある
いは停止される。すなわち、走行制御弁３が第４図に示
すような中立位置にあるときには油圧源５の作動油はオ
イルタンク６にバイパスされて油圧モータ１は停止し、
走行制御弁３が切換位置■あるいは■に切換えられると
カウンタバランス弁４も作動位置■あるいは■に切換え
られ、油圧源５の作動油が油圧モータ１に供給されて油
圧モータｌはパワーショベルの前進方向あるいは後進方
向に駆動される。

一方、７は油圧モータ１の高速、低速の２段切換えを行
う２速切換弁であり、高速時にはパイロット用油圧源８
°の圧油をパイロット油圧回路９を介してパイロット弁
ｌＯに供給し、低速時には圧油をオイルタンク６にバイ
パスしてパイロット弁１０の作動位置をそれぞれ■、■
に切換える。そして、バイトＩソト弁１０が作動位置■
に切換えられると、管路１１を通して高圧選択弁１２か
ら導入される油圧源５の作動油が、容積制御部材２に連
結されたアクチュエータ１３の図中左側の作動室１３ａ
に供給され、容積制御部材２が右方向に駆動されて油圧
モータｌの行程容積が減少し、油圧モータ１の駆動速度
が高速側に切換えられる。また、パイロット弁１０が作
動位置■に切換えられると、油圧源５の作動油がアクチ
ュエータ１３の図中右側の作動室１３ｂに供給され、容
積制御部材２が前述の駆動方向とは逆に駆動されて油圧
モータ１の行程容積が増加し、油圧モータ１は低速側に
切換えられる。このように、パワーショベルに装備され
た油圧モータは、その制御装置によって前進、後退、停
止の走行切換が行われ、さらに油圧モータに同一流量の
作動油を供給しながら高速、低速の２段切換えが行われ
て、その結果パワーショベルが的確に走行コントロール
されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の油圧モータの制御装置
においては、走行停止時には、走行制御弁を操作して中
立位置に切換え、油圧モータへの作動油を遮断するとと
もに、油圧モータの供給、排出管路内に作動油を閉じ込
め、この管路内にブレーキ圧力を発生させてパワーショ
ベル慣性体を停止するようになっている。このとき２速
切換弁が高速側にあると、油圧モーフの供給・排出管路
には異常なブレーキ圧力が発生して油圧機器の破損およ
び作動油の衝撃振動による騒音を招き、さらに停止時の
ショックによってパワーショベルの運転フィーリングを
低下させるという問題点があった。

（発明の目的） そこで本発明は、パイロット弁の油圧回路にバイパス管
路を設けるとともに、バイパス管路に走行制御弁と連動
するオンオフ弁を設け、油圧モータの停止時にパイロッ
ト圧油をオイルタンクにバイパスして容積制御部材の押
圧力を解除し、油圧モータの行程容積を急速に増加させ
ることにより、油圧モータの高速側からの停止時に油圧
モータの異常なブレーキ圧力が発生しないようにして、
油圧機器の破損および騒音を解消し、併せて運転フィー
リングを向上させることを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明による油圧モータの制御装置は上記目的達成のた
め、油圧源の作動油を供給して油圧モータを駆動し、作
動油をオイルタンクにバイパスして油圧モータを停止さ
せる走行制御弁と、油圧モータを高速、低速に切換える
２速切換弁、パイロット油圧回路を介して２速切換弁と
連結するパイロット弁および油圧モータの容積制御部材
に係合するアクチュエータからなり、パイロット弁およ
びアクチュエータを介して２速切換弁が高速側に切換え
られたときには容積制御部材に押圧力を作用させて油圧
モータの行程容積を減少させ、２速切換弁が低速側に切
換えられたときには容積制御部材の押圧力が解除されて
行程容積を増加させる行程容積制御手段と、走行制御弁
に応動してパイロット弁に作動油を供給する高圧選択弁
と、を備えた油圧モータの制御装置において、前記パイ
ロット油圧回路およびオイルタンクを連結するバイパス
管路と、該バイパス管路に介装され、走行制御弁と連動
して開閉するオンオフ弁と、を設け、油圧モータを停止
させる際にパイロット油圧回路の圧油をオイルタンクに
バイパスし、容積制御部材の押圧力を解除して油圧モー
タの行程容積を増加させるようにしている。

（作用） 本発明では、パイロット弁のバイロフト油圧回路にバイ
パス管路が設けられるとともにバイパス管路に走行制御
弁と連動するオンオフ弁が設けられ、油圧モータの停止
時にパイロット圧油がオイルタンクにバイパスされて容
積制御部材の押圧力が解除され、油圧モータの行程容積
が急速に増加する。そして、油圧モータの高速側からの
停止時に油圧モータの管路に異常なブレーキ圧力が発生
しないので、油圧機器の破損および騒音が解消され、さ
らに運転フィーリングが向上する。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。第１〜３図は本発明の一実施例
を示す図である。

第１図において、２０はパワーショベルに設けられた油
圧モータであり、油圧モータ２０は油圧源２１の高圧の
作動油が走行制御弁２２およびカウンクバランス弁（高
圧選択弁）２３を介して供給されて駆動され、また走行
制御弁２２の切換えによって作動油がオイルタンク２４
にバイパスされて停止する。

ここで、第２図は油圧モータ２０の構成を示す正面断面
図である。第２図において、油圧モータ２０のハウジン
グ本体２５およびカバー２６には回転軸２７が回転自在
に支持されており、回転軸２７にはスプライン２８を介
してシリンダバレル２９が結合されている。シリンダバ
レル２９のシリンダ３０には、回転軸２７の軸方向に摺
動自在に複数のピストン３１が嵌挿され、シリンダ３０
に油圧源２１の作動油が供給されると、ピストン３１は
ピストン３１の頭部に設けられたシュー３２を介して、
半円筒ピン３３によりハウジング本体２５に回動自在に
支持された斜板３４に押圧される。そして、ピストン３
１の反力によってシリンダバレル２９には回転力が作用
し、シリンダバレル２９は回転軸２７を回転させる。ま
た、３５はハウジング本体２５に設けられ、斜板３４に
係合するアクチュエータであり、アクチュエータ３５は
ハウジング本体２５に形成されたアクチュエークシリン
ダ３６とアクチュエータシリンダ３６内に摺動自在に嵌
挿されたアクチュエータピストン３７からなる。アクチ
ュエークシリンダ３６にはハウジング本体２５に形成さ
れた通孔３８を通して油圧源２１の作動油が４太され、
アクチュエータピストン３７が斜板３４の図中下端部を
ピストン３１の押圧方向とは逆方向に斜板３４の上端部
の背面３４ａがハウジング本体２５に当接する位置まで
押圧する。そして、斜板３４は半円筒ピン３３を支点と
して図中矢印Ａ方向に回動されて斜板３４の傾斜角θが
減少し、ピストン３１のシリンダ３０内のストロークＳ
、すなわち油圧モータ２０の行程容積が減少する。一方
、３９はシリンダバレル２９内の円筒状の四部２９ａに
設けられたコイルスプリングであり、コイルスプリング
３９は、凹部２９ａのカバー２６側に固着されたリテー
ナ４０および凹部２９ａの斜板３４側に嵌挿されたブツ
シュプレート４１の間に介装されて、コイルスプリング
３９はブツシュプレート４１を斜板３４側に付勢してい
る。ブツシュプレート４１はシリンダバレル２９を貫通
して設けられたピン４２の左端に当接し、ピン４２の右
端は、ピストン３１のシュー３２に係止されるリングプ
レー１・４３に嵌挿、係合された椀状のカップリング４
４に当接している。そして、コイルスプリング３９の付
勢力によってピン４２はカップリング４４、リングプレ
ート４３およびシュー３２を介して斜板３４を、アクチ
ュエータ３５の押圧方向とは逆方向に押圧する。

しかも、斜板３４を支持する半円筒ピン３３の中心が回
転軸２７の軸心よりも図中上方向に偏心しているので、
コイルスプリング３９の付勢力およびシリンダ３０内の
作動油圧によって生じるピストン３１の斜板３４への押
圧力は斜板３４の下端部の背面３４ｂをハウジング本体
２５に当接する。すなわら、油圧モータ２０は行程容積
自動増加機能を有し、また、この機能は上述のコイルス
プリング３９の付勢力およびピストン３１の押圧力のう
ちいずれか一方のみでも達成することができる。上述の
ように、アクチュエータ３５は油圧源２１の作動油によ
って斜板３４を押圧し、斜板３４の上端部の背面３４ａ
がハウジング本体２５に当接して傾斜角θが減少し、斜
板３４はピストン３１のストロークＳ２すなわち油圧モ
ータ２０の行程容積を減少して油圧モータ２０を高速側
に切換える。また、作動油がアクチュエータ３５に作用
しなくなり、アクチュエータ３５の斜板３４の押圧力が
解除されると、コイルスプリング３９の付勢力およびピ
ストン３１の押圧力によって斜板３４が復元され、斜板
３４の下端部の背面３４ｂがハウジング本体２５に当接
して傾斜角θが増大し、斜板３４は油圧モータ２０の行
程容積を増加して、油圧モータ２０を低速側に切換える
。すなわち、斜板３４は、第１図において、油圧モータ
２０の行程容積を制御し、油圧モータ２０を高速側、低
速側に切換える容積制御部材４５を構成し、アクチュエ
ータ３５は容積制御部材４５を■■力方向押圧し、油圧
モータ２０の行程容積を減少させて油圧モータ２０を高
速側に切換える機能を有する。また、コイルスプリング
３９および作動油圧の作用するピストン３１はそれぞれ
容積制御部材４５をＦ方向に押圧し、油圧モータ２０の
行程容積を増加させて油圧モータ２０を低速側に切換え
る機能を有する。

なお、斜板３４を支持する半円筒ビン３３の中心が偏心
しないで回転軸２７と同軸上にある油圧モータ２０にお
いては、第３図に示すように、アクチュエータ３５のア
クチュエータピストン３７とアクチュエータシリンダ３
６内の斜板３４側に固着されたリテーナ４６の間にコイ
ルスプリング４７が介装され、コイルスプリング４７は
アクチュエータピストン３７を図中右方向に付勢してい
る。さらに、アクチュエータピストン３７には斜板３４
に向かって突出するピン部３７ａが形成されており、ピ
ン部３７ａの先端が斜板３４の下端部の背面３４ｂに形
成された凹部３４ｃに係合してアクチュエータピストン
３７が軸方向に移動するとピン部３７ａを介して斜板３
４が半円筒ピン３３の周りに回動するようになっている
。そして、アクチュエークシリンダ３６に通孔３８を介
して油圧源２１の作動油が供給されると、アクチュエー
タピストン３７がコイルスプリング４７の付勢力に打勝
って斜板３４を押圧し、油圧モータ２０が高速側に切換
えられ、作動油がアクチュエータ３５に作用しなくなる
と、コイルスプリング４７の付勢力によって斜板３４が
逆方向に回動して油圧モータ２０が低速側に切換えられ
るようになっている。

再び、第１図に戻って、４８は油圧モータ２０の行程容
積を制御して高速側および低速側に切換える行程容積制
御手段であり、行程容積制御手段４８は、２速切換弁４
９、パイロット油圧回路５０を介して２速切換弁４９と
連結するパイロット弁５１および油圧モータ２０の容積
制御部材４５と係合する前述のアクチュエータ３５から
なっている。２速切換弁４９にはパイロット油圧源５２
からパイロット圧油が供給されており、２速切換弁４９
が切換位置Ｖに切換えられると、パイロット圧油がパイ
ロット油圧回路５０を介してパイロット弁５１に導入さ
れる。そして、パイロット弁５１が切換位置■に切換え
られてカウンタバランス弁２３の作動油をアクチュエー
タ３５に供給し、アクチュエータ３５は容積制御部材４
５をＨ方向に押圧して油圧モータ２０が高速側に切換え
られる。また、２速切換弁４９が切換位置■に切換えら
れると、パイロット油圧回路５０内の圧油がオイルタン
ク２４に排出され、これに伴ってパイロット弁５１が切
換位置■に切換えられてアクチュエータ３５の作動油が
オイルタンク２４に排出され、容積制御部材４５が油圧
モータ２０内のコイルスプリング３９およびピストン３
１あるいはコイルスプリング４７によってＦ方向に押圧
されて油圧モータ２０は低速側に切換えられる。

一方、５３はパイロット油圧回路５０とオイルタンク２
４を連結するバイパス管路であり、バイパス管路５３に
はオンオフ弁５４が介装されている。オンオフ弁５４に
はローラ方式の制御押し棒５４ａが設けられており、制
御押し棒５４ａは走行制御弁２２に設けられた位置止め
部材２２ａに係合しており、制御押し棒５４ａを介して
オンオフ弁５４は走行制御弁２２に連動して開閉する。

すなわち、走行制御弁２２が第１図に示すように中立位
置Ｎにあるときには、オンオフ弁５４は開いてバイパス
管路５３を連通し、走行制御弁２２が切換位置■あるい
は■に切換えられたときには、オンオフ弁５４は閉じて
バイパス管路５３を閉止する。なお、カウンタバランス
弁２３は走行制御弁２２の切換えに応動して油圧モータ
２０に供給される作動油の方向を切換えて油圧モータ２
０の駆動方向を切換え、油圧モータ２０の停止時には油
圧モータの供給、排出管路内に逆止弁２３ａ、２３ｂに
よって作動油を閉じ込めブレーキ圧力を発生させるとと
もに、油圧モータ２０の駆動時には常にパイロット弁５
１に油圧源２１の高圧の作動油゛を供給し、油圧モータ
２０の停止時にはパイロット弁５１に供給された作動油
をオイルタンク２４にバイパスする高圧選択弁としての
機能を有している。

次に、作用を説明する。

第１図において、走行切換弁２２が前進側切換位置■に
切換えられて油圧源２１の作動油がカウンタバランス弁
２３に供給され、逆止弁２３ａは開いて作動油が油圧モ
ータ２０に供給され、油圧モータ２０が駆動される。そ
して、作動油圧によってカウンタバランス弁２３は切換
位置■に切換えられ、油圧モータ２０から排出された作
動油がカウンタバランス弁２３、走行切換弁２２を通し
てオイルタンク２４に排出される。同時に、カウンタバ
ランス弁２３から作動油がパイロット弁５１に供給され
、さらに、オンオフ弁５４が、制御押し棒５４ａを介し
て位置止め部材２２ａによって走行制御弁２２に連動し
、バイパス管路５３を閉じている。また、油圧モータ２
０が高速側になるように２速切換弁４９が切換位置■に
切換えられると、バイロフト油圧源５２のパイロット圧
油がパイロット油圧回路５０を通してパイロット弁５１
に導入され、パイロット弁５１が切換位置■に切換えら
れる。そして、カウンタバランス弁２３から供給された
高圧の作動油がバイロフト弁５１を通してアクチュエー
タ３５に供給され、油圧モータ２０の容積制御部材４５
をＨ方向に押圧して油圧モータ２０は高速側に切換えら
れ、油圧モータ２０によってパワーショベルが高速、前
進で走行駆動される。

パワーショベルが必要に応じて高速走行より停止する場
合には、走行制御弁２２が操作されて中立位置Ｎに切換
えられ、油圧源２１の作動油がオイルタンク２４にバイ
パスされる。走行制御弁２２が中立位置に切換えられる
と、位置止め部材２２ａも共に移動して制御押し棒５４
ａを介してオンオフ弁５４が作動され、オンオフ弁５４
が開いてバイパス管路５３を連通ずる。これに伴って、
パイロット油圧回路５０内のパイロット圧油がバイパス
管路５３、オンオフ弁５４を通してバイパスされ、パイ
ロット弁５１が切換位置■に切換えられてアクチュエー
タ３５の作動油はパイロット弁５１を通してオイルタン
ク２４に排出される。そして、アクチュエータ３５によ
るＨ方向の容積制御部材４５の押圧力は解除され、油圧
モータ２０のコイルスプリング３９およびピストン３１
あるいはコイルスプリング４７によって容積制御部材４
５はＦ方向に押圧されて油圧モータ２０の行程容積が急
速に増加する。一方、走行制御弁２２に応動してカウン
タバランス弁２３が中立位置ｎに切換え。

られると、油圧モータ２０の供給、排出管路はそれぞれ
逆止弁２３ａ、２３ｂによって閉止されて管路内に作動
油が閉じ込められる。このため、油圧モータ２０の供給
、排出管路内にはブレーキ圧力が発生するが、これと同
時に、前述のように油圧モータの行程容積が急速に増加
するのでブレーキ圧力が適切に保たれて油圧モータ２０
を円滑に停止することができる。

このように、本実施例によれば、パイロット弁５１のパ
イロット油圧回路５０およびオイルタンク２４を連結す
るバイパス管路５３を設けるとともに、バイパス管路５
３に走行制御弁２２と連動して開閉するオンオフ弁５４
を設けている。そして、油圧モータ２０の停止時にオン
オフ弁５４を開いてパイロット油圧回路５０の圧油をオ
イルタンク２４にバイパスし、油圧モータ２０の容積制
御部材４５の押圧力を解除して油圧モータ２０の行程容
積を急速に増加している。

このため、油圧モータ２０の高速側からの停止時に油圧
モータ２０の供給・排出管路に異常なブレーキ圧力が発
生することを防止することができる。したがって、異常
なブレーキ圧力による油圧機器の破損および騒音を解消
し、併せて停止時の異常なショックを解消してパワーシ
ョベルの運転フィーリングを向上することができる。

なお、本実施例においては、油圧モータ２０が高速側に
あり、走行制御弁２２が切換位置■から中立位置Ｎに切
換えられる場合、すなわちパワーショベルが高速、前進
時に停止する場合について説明したが、走行制御弁２２
が切換位置■から中立位置Ｎに切換えられる場合、すな
わちパワーショベルが高速、後退時に停止する場合でも
同様な作用と効果が得られることは勿論である。

また、前述の実施例においては、容積制御部材４５の押
圧力が一解除された際に油圧モータ２０の工程容積自動
増加機能が働いて油圧モータ２０の行程容積を増加させ
る場合Ｊこついて説明したが、容積制御部材の押圧力が
解除された際に油圧モータ２０の自己回路圧力が働いて
油圧モータ２０の行程容積を増加させるようにしてもよ
い。すなわち、従来例の油圧回路を示す第４図において
仮想線で示すように、第１図に示すバイパス管路５３、
制御押し棒５４ａ付のオンオフ弁５４および走行制御弁
２２の位置市め部材２２ａを付加するようにしてもよい
。この場合には、走行制御弁３を操作して油圧モータｌ
を停止させる際に、パイロット弁１０が切換位置■に切
換えられて容積制御部材２の押圧力が解除されるととも
に、油圧モータ１の自己回路圧力（ブレーキ圧力）が高
圧選択弁１２を介してアクチュエータ１３の作動室１３
ｂに導入される。そして、容積制御部材２が図中左方向
に駆動されて油圧モータ１の行程容積が瞬時に増加する
。この結果、前述の実施例と同様に、異常なブレーキ圧
力の発生が防止され、油圧機器の破損および騒音を解消
し、併せて運転フィーリングを向上させることができる
。

（効果） 本発明によれば、パイロット弁のパイロット油圧回路に
バイパス管路を設けるとともに、バイパス管路に走行制
御弁と連動するオンオフ弁を設け、油圧モータの停止時
にパイロット圧油をオイルタンクにバイパスして容積制
御部材の押圧力を解除し、油圧モータの行程容積を急速
に増加している。

このため、油圧モータの高速側からの停止時に油圧モー
タの管路に異常なブレーキ圧力が発生することを防止す
ることができる。したがって、油圧機器の破損および騒
音を解消し、併せて運転フィーリングを向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明に係る油圧モータの制御装置の一実
施例を示す図であり、第１図はその油圧回路図、第２図
はその油圧モータの正面断面図、第３図はその油圧モー
タの部分断面図、第４図は従来の油圧モータの制御装置
を示すその油圧回路図である。 ２０・・・・・・油圧モータ、 ２１・・・・・・油圧源、 ２２・・・・・・走行制御弁、 ２３・・・・・・カウンタバランス弁（高圧選択弁）、
２４・・・・・・オイルタンク、 ３５・・・・・・アクチュエータ、 ４５・・・・・・容積Ｈｉ制御部材、 ４日・・・・・・行程容積制御手段、 ４９・・・・・・２速切換弁、 ５０・・・・・・パイロット油圧回路、５１・・・・・
・パイロット弁、 ５３・・・・・・バイパス管路、 ５４・・・・・・オンオフ弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　油圧源の作動油を供給して油圧モータを駆動し、作動
   油をオイルタンクにバイパスして油圧モータを停止させ
   る走行制御弁と、油圧モータを高速、低速に切換える２
   速切換弁、パイロット油圧回路を介して２速切換弁と連
   結するパイロット弁および油圧モータの容積制御部材に
   係合するアクチュエータからなり、パイロット弁および
   アクチュエータを介して２速切換弁が高速側に切換えら
   れたときには容積制御部材に押圧力を作用させて油圧モ
   ータの行程容積を減少させ、２速切換弁が低速側に切換
   えられたときには容積制御部材の押圧力が解除されて行
   程容積を増加させる行程容積制御手段と、走行制御弁に
   応動してパイロット弁に作動油を供給する高圧選択弁と
   、を備えた油圧モータの制御装置において、前記パイロ
   ット油圧回路およびオイルタンクを連結するバイパス管
   路と、該バイパス管路に介装され、走行制御弁と連動し
   て開閉するオンオフ弁と、を設け、油圧モータを停止さ
   せる際にパイロット油圧回路の圧油をオイルタンクにバ
   イパスし、容積制御部材の押圧力を解除して油圧モータ
   の行程容積を増加させるようにしたことを特徴とする油
   圧モータの制御装置。