KR101358522B1 - 가변 유압 모터 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

고저속 전환 밸브(18)에 속도 신호가 전달된 것에 의거하여 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)로 압유가 공급되었을 때에 유압 모터(11)가 고속 모드로 전환되고, 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)로부터 압유가 배출되었을 때에 유압 모터(11)가 저속 모드로 전환된다. 제1 제동용 가변 속도 기구(13)는, 카운터 밸런스 밸브(15)와 방향 전환 밸브(103) 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)의 압유를 배출하도록 작동한다. 이에 의해, 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하여 정지시의 충격이 크게 되는 것도 억제할 수 있는 가변 유압 모터 구동 장치를 제공할 수 있다.

Description

가변 유압 모터 구동 장치{VARIABLE HYDRAULIC MOTOR DRIVE DEVICE}
본 발명은, 저속 회전을 행하는 저속 모드와 고속 회전을 행하는 고속 모드의 어느 한쪽으로 유압 모터의 운전 상태를 전환하여 구동 가능한 가변 유압 모터 구동 장치에 관한 것이다.
종래, 저속 회전을 행하는 저속 모드와 고속 회전을 행하는 고속 모드 중 어느 한쪽에 유압 모터의 운전 상태를 전환하고 구동 가능한 가변 유압 모터 구동 장치가 알려져 있다(특허 문헌 1, 2 참조). 특허 문헌 1에 기재된 장치(유압 주행 차량의 속도 전환 장치)는, 저속, 고속으로 속도를 전환 조작할 수 있는 유압 주행 차량에 설치되는 것으로서, 이 장치에 의해, 운전자는 현장의 조건이나 목적 등에 따라 저속 주행과 고속 주행을 전환 조작할 수 있게 되어 있다. 즉, 속도 선택용 스위치(13)가 오프 조작되어 있을 때는 유압 모터가 저속 회전을 실시하고, 속도 선택용 스위치(13)가 온 조작되어 있을 때는 유압 모터가 고속 회전을 행하도록 되어 있다.
한편, 특허 문헌 2에 기재된 장치(유압 주행 차량의 속도 전환 장치)는, 상술과 같은 전환 조작의 번거로움을 해결하는 것을 목적으로 한 것으로서 구성되어 있다. 즉, 특허 문헌 2에 기재된 장치에서는, 속도 선택용 스위치(13)를 온으로 조 작하면, 발진 및 정지 직전에는 저속 주행으로 전환되고, 고속 주행 중에 주행 부하가 커졌을 때에는 저속 주행으로 전환됨과 더불어, 주행 부하가 경감되면 고속 주행으로 복귀하도록 회로 구성이 되어 있다.
[특허 문헌 1：일본국 특허 공개 소63-235135호 공보(제1-2페이지, 제2도)]
[특허 문헌 2：일본국 특허 공개 소63-235135호 공보(제3-4페이지, 제1도)]
(발명이 해결하려고 하는 과제)
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 장치에서는, 유압 모터에 연통되는 릴리프 밸브의 압력 설정이 유압 모터의 저속 모드에 대응한 설정으로 되어 있을 경우에는, 유압 모터의 정지시에 저속 모드가 아닐 경우(즉, 고속 모드일 경우)에, 유압 모터의 토출 용량이 소용량 상태로 되어 있기 때문에, 정지 동작 개시로부터 완전히 정지할 때까지의 제동 동작 시간이 길어지게 되는 문제가 있다. 한편, 릴리프 밸브의 압력 설정을 유압 모터의 고속 모드에 대응한 설정으로 되어 있을 경우에는, 유압 모터의 정지시에 고속 모드가 아닐 경우(즉, 저속 모드일 경우)에, 유압 모터의 토출 용량이 대용량 상태로 되기 때문에, 제동 동작의 시간이 너무 짧게 되어, 정지시의 충격이 커지게 되는 문제가 있다.
또, 특허 문헌 2에 기재된 장치에서는, 고속 주행 중에 좌우 주행 밸브(2, 2')가 모두 중립 위치로 되돌려지므로 그 파일럿압 수압부(34L, 34R, 34L', 34R')가 탱크압이 되고, 이들의 수압부와 셔틀 밸브를 통해 연통하는 파일럿압용 압력 스위치(37)가 오프 동작하고, 유압 모터가 저속 모드로 전환할 수 있게 되어 있다. 이 때문에, 좌우 주행 밸브(2, 2')를 중립 위치로 되돌려 정지 동작이 개시되면 바로 유압 모터가 저속 모드로 전환되어, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하기 때문에, 정지시의 충격이 크다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 실정을 감안함으로써, 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하여 정지시의 충격이 커지게 되는 것도 억제할 수 있는 가변 유압 모터 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단 및 효과)
본 발명에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치는, 모터 용량이 변경되므로, 저속 회전을 행하는 저속 모드와 고속 회전을 행하는 고속 모드의 어느 한쪽으로 전환되는 유압 모터와, 상기 유압 모터의 모터 용량을 변경하는 틸트 피스톤, 및 당해 틸트 피스톤의 압력실로의 압유의 공급 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 고저속 전환 밸브를 가지는 속도 가변 기구와, 상기 고저속 전환 밸브에 파일럿압으로서의 속도 신호를 전달하는 속도 파일럿 통로와, 압유를 공급 배출 제어하는 방향 전환 밸브에 연통되는 상기 유압 모터의 공급 포트 및 배출 포트와, 상기 유압 모터와 상기 방향 전환 밸브 사이에 배치된 카운터 밸런스 밸브와, 상기 공급 포트 및 상기 배출 포트에 연통되고, 상기 저속 모드에 대응한 설정 압력으로 설정된 릴리프 밸브를 구비하고, 상기 고저속 전환 밸브에 상기 속도 신호가 전달된 것에 의거하여 상기 틸트 피스톤의 압력실에 압유가 공급되었을 때에 상기 유압 모터가 상기 고속 모드로 전환되고, 상기 틸트 피스톤의 압력실로부터 압유가 배출되었을 때에 상기 유압 모터가 상기 저속 모드로 전환되는 가변 유압 모터 구동 장치에 관한 것이다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치는, 상기 카운터 밸런스 밸브와 상기 방향 전환 밸브 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에 상기 틸트 피스톤의 압력실의 압유를 배출하도록 작동하는 제1 제동용 가변 속도 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 속도 가변 기구에 의해 유압 모터가 저속 모드와 고속 모드의 어느 한쪽으로 전환되는 가변 유압 모터 구동 장치에서, 방향 전환 밸브가 중립 위치로 전환되고 카운터 밸런스 밸브와 방향 전환 밸브 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에, 제1 제동용 가변 속도 기구가 작동하여 틸트 피스톤의 압력실의 압유가 배출된다. 이 때문에, 고속 주행 중에 방향 전환 밸브가 중립 위치로 전환되고, 그 후 카운터 밸런스 밸브와 방향 전환 밸브 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되므로, 유압 모터가 고속 모드로부터 저속 모드로 전환되게 된다. 이에 의해, 방향 전환 밸브가 중립 위치로 전환되고 직후의 단계인 제동 동작의 초기 단계에서는 유압 모터는 고속 모드와 저속 모드의 이행 상태로 되어 있고, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또, 제동 동작 중에 고속 모드로부터 저속 모드로 이행하고 연속적으로 제동 토크가 상승하게 되기 때문에, 고속 모드로 유지될 경우와 달리 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것도 억제된다. 따라서, 본 발명의 구성에 의하면, 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하여 정지시의 충격이 커지게 되는 것도 억제할 수 있다.
본 발명의 제1 관점에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치는, 상기 제1 제동용 가변 속도 기구는, 상기 속도 파일럿 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 제1 전환 밸브와, 상기 카운터 밸런스 밸브와 상기 방향 전환 밸브 사이와 상기 제1 전환 밸브의 파일럿실을 접속하는 제1 전환 밸브용 통로를 가지고, 상기 제1 전환 밸브는, 상기 카운터 밸런스 밸브와 상기 방향 전환 밸브 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에, 상기 속도 파일럿 통로를 연통 상태로부터 차단 상태로 전환하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 카운터 밸런스 밸브와 방향 전환 밸브 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에는, 제1 전환 밸브의 파일럿실이 탱크압이 되고 속도 파일럿 통로가 차단 상태로 전환된다. 이에 의해, 고저속 전환 밸브가 틸트 피스톤의 압력실로의 압유의 공급 통로를 차단 상태로 전환하고 이 압력실로부터 압유가 배출되고, 유압 모터가 저속 모드로 전환되게 된다. 따라서, 제1 전환 밸브와 제1 전환 밸브용 통로를 구비하여 구성되는 제1 제동용 가변 속도 기구가 가변 유압 모터 구동 장치에 설치됨으로써, 외부 배관 등도 필요하지 않게 되고, 구성이 복잡화되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 제1 관점에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치는, 상기 제1 제동용 가변 속도 기구는, 상기 틸트 피스톤의 압력실을 탱크에 연통시키는 드레인 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 제2 전환 밸브와, 상기 카운터 밸런스 밸브와 상기 방향 전환 밸브 사이와 상기 제2 전환 밸브의 파일럿실을 접속하는 제2 전환 밸브용 통로를 가지고, 상기 제2 전환 밸브는, 상기 카운터 밸런스 밸브와 상기 방향 전환 밸브 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에, 상기 드레인 통로를 차단 상태로부터 연통 상태로 전환하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 카운터 밸런스 밸브와 방향 전환 밸브 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에는, 제2 전환 밸브의 파일럿실이 탱크압이 되고 드레인 통로가 연통 상태로 전환된다. 이에 의해, 틸트 피스톤의 압력실이 탱크와 연통하여 이 압력실로부터 압유가 배출되고, 유압 모터가 저속 모드로 전환되게 된다. 따라서, 제2 전환 밸브와 제2 전환 밸브용 통로를 구비하여 구성되는 제1 제동용 가변 속도 기구가 가변 유압 모터 구동 장치에 설치되게 되고, 외부 배관 등을 필요하지 않게 되고, 구성이 복잡화되는 것을 억제할 수 있다.
또, 상술의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 관점에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치는, 상기 카운터 밸런스 밸브가 중립 위치가 되었을 때에 상기 틸트 피스톤의 압력실의 압유를 배출하도록 작동하는 제2 제동용 가변 속도 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 속도 가변 기구에 의해 유압 모터가 저속 모드와 고속 모드의 어느 한쪽으로 전환되는 가변 유압 모터 구동 장치에서, 카운터 밸런스 밸브가 중립 위치로 전환되었을 때에, 제2 제동용 가변 속도 기구가 작동하여 틸트 피스톤의 압력실의 압유가 배출된다. 이 때문에, 고속 주행 중에 정지 동작이 개시되고 카운터 밸런스 밸브가 중립 위치로 전환됨으로써, 유압 모터가 고속 모드로부터 저속 모드로 전환되게 된다. 이에 의해, 제동 동작의 초기 단계에서는 유압 모터는 고속 모드와 저속 모드 사이의 이행 상태가 되고, 제동 동작 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또, 제동 동작 중에 고속 모드로부터 저속 모드로 이행하고 연속적으로 제동 토크가 상승하게 되기 때문에, 고속 모드로 유지될 경우와 달리 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것도 억제된다. 따라서, 본 발명의 구성에 의하면, 제동 동작의 시간이 길어지는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 제동 동작의 초기의 살계로부터 큰 제동력이 발생하여 정지시의 충격이 커지는 것도 억제할 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 관련된 유압 모터 구동 장치는, 상기 제2 제동용 가변 속도 기구는, 상기 속도 파일럿 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 제3 전환 밸브를 가지고, 상기 제3 전환 밸브는, 상기 카운터 밸런스 밸브와 일체적으로 형성되어 당해 카운터 밸런스 밸브가 중립 위치가 되었을 때에 상기 속도 파일럿 통로를 차단하여 당해 카운터 밸런스 밸브가 전환 위치가 되었을 때에 상기 속도 파일럿 통로를 연통하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 카운터 밸런스 밸브가 중립 위치가 되었을 때에는, 제3 전환 밸브가 파일럿 통로를 차단 상태로 전환한다. 이에 의해, 고저속 전환 밸브가 틸트 피스톤의 압력실로의 압유의 공급 통로를 차단 상태로 전환하여 이 압력실로부터 압유가 배출되어 유압 모터가 저속 모드로 전환되게 된다. 그리고, 제3 전환 밸브는 카운터 밸런스 밸브에 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 부품점수가 증대하게 되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 관련된 유압 모터 구동 장치는, 상기 제2 제동용 가변 속도 기구는, 상기 틸트 피스톤의 압력실을 탱크에 연통시키는 드레인 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 제4 전환 밸브를 가지고, 상기 제4 전환 밸브는, 상기 카운터 밸런스 밸브와 일체적으로 형성되고, 당해 카운터 밸런스 밸브가 중립 위치가 되었을 때에 상기 드레인 통로를 연통하여 당해 카운터 밸런스 밸브가 전환 위치로 되었을 때에 상기 드레인 통로를 차단하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 카운터 밸런스 밸브가 중립 위치가 되었을 때에는, 제4 전환 밸브가 드레인 통로를 연통 상태로 전환한다. 이에 의해, 틸트 피스톤의 압력실이 탱크와 연통하여 이 압력실로부터 압유가 배출되어 유압 모터가 저속 모드로 전환되게 된다. 그리고, 제4 전환 밸브는 카운터 밸런스 밸브에 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 부품점수가 증대하게 되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치를 나타내는 유압 회로도이다.
도 2는 제동 동작중에 발생하는 제동 토크의 제동 동작 개시 후의 변화를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치를 나타내는 유압 회로도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치를 나타내는 유압 회로도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치를 나타내는 유압 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 가변 유압 모터 구동 장치
11 유압 모터
12 속도 가변 기구
13 제동용 가변 속도 기구(제1 제동용 가변속도 기구)
14, 14a, 14b 릴리프 밸브
15 카운터 밸런스 밸브
16 공급 배출 포트(공급 포트 및 배출 포트)
17 틸트 피스톤
18 고저속 전환 밸브
19, 19a, 19b 속도 파일럿 통로
20 제1 전환 밸브
21, 21a, 21b 제1 전환 밸브용 통로
22, 22a, 22b 공급 통로
23 틸트 피스톤의 압력실
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명 한다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치는, 예를 들면, 건설 차량에서 적용할 수 있지만, 건설 차량의 예로 한정되지 않고, 저속 회전을 행하는 저속 모드와 고속 회전을 행하는 고속 모드의 어느 한쪽으로 유압 모터의 운전 상태를 전환하여 구동 가능한 가변 유압 모터 구동 장치로서 널리 적용할 수 있다.
(제1 실시 형태)
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치(1)를 나타내는 유압 회로도이다. 도 1에 나타낸 가변 유압 모터 구동 장치(1)는, 도시하지 않는 건설 차량에 배치되어 압유를 공급하는 펌프(100), 파일럿압유를 공급하는 파일럿 펌프(101), 및 탱크(102)와 접속된다. 또, 가변 유압 모터 구동 장치(1)는, 유압 모터(11)로의 압유의 공급 배출을 제어하여 유압 모터(11)의 운전 상태를 전환하기 위한 방향 전환 밸브(103)를 통해, 펌프(100) 및 탱크(102)에 접속되어 있다.
가변 유압 모터 구동 장치는, 유압 모터(11), 속도 가변 기구(12), 제동용 가변 속도 기구(본 발명에서의 제1 제동용 가변 속도 기구)(13), 릴리프 밸브(14)(14a, 14b), 카운터 밸런스 밸브(15) 등을 구비하여 구성되어 있다. 또, 가변 유압 모터 구동 장치(1)에는, 속도 파일럿 통로(19), 공급 통로(22), 공급 배출 통로(24) 등의 각종 통로가 설치되어 있다.
유압 모터(11)는, 틸트 각도의 변경이 가능한 사판(斜板)을 가지고, 사판 틸 트 각도가 변경됨으로써 모터 용량이 변경 가능한, 가변 용량 모터로서 구성되어 있다. 그리고, 유압 모터(11)는, 이와 같이 모터 용량이 변경됨으로써, 고토크로 저속 회전을 행하는 저속 모드와 저토크로 고속 회전을 행하는 고속 모드의 어느 한쪽으로 전환되게 되어 있다. 유압 모터(11)는 감속기를 통해 예를 들면 도시하지 않는 크롤러 등을 구동하도록 되어 있고, 유압 모터(11)가 저속 모드일 때에는 건설 차량은 저속으로 주행하고, 유압 모터(11)가 고속 모드일 때에는 건설 차량은 고속으로 주행한다. 또, 유압 모터(11)에는, 압유를 공급 배출 제어하는 방향 전환 밸브(103)에 공급 배출 통로(24)(24a, 24b)를 통해 연통하는 공급 배출 포트(16)(16a, 16b)가 설치되어 있다. 또한, 공급 배출 포트(16)(16a, 16b)는, 방향 전환 밸브(103)의 전환 상태에 따라 공급 포트 및 배출 포트 각각의 기능을 다하는 것으로서 형성되어 있다. 즉, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103a)로 전환되어 있을 때는 공급 배출 포트(16b)가 공급 포트로, 공급 배출 포트(16a)가 배출 포트가 되고, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103c)로 전환되어 있을 때는 공급 배출 포트(16a)가 공급 포트로, 공급 배출 포트(16b)가 배출 포트가 되게 되어 있다.
속도 가변 기구(12)는, 틸트 피스톤(17)과 고저속 전환 밸브(18)를 구비하여 구성되어 있다. 틸트 피스톤(17)은, 유압 모터(11)의 사판의 틸트 각도를 변경함으로써 유압 모터(11)의 모터 용량을 변경하도록 되어 있다. 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)에는 공급 통로(22)가 접속하어 있다. 그리고, 공급 통로(22)를 통해 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)에 압유가 공급되었을 때에는 틸트 피스톤(17)의 로드가 도면 중 화살표 「HI」방향으로 변위하고, 유압 모터(11)의 모터 용량이 소용량이 되는 고속 모드로 전환되게 된다. 한편, 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)로부터 압유가 배출되었을 때에는 틸트 피스톤(17)의 로드(rod)가 도면 중 화살표 「LOW」방향으로 변위하고, 유압 모터(11)의 모터 용량이 대용량이 되는 저속 모드로 전환되게 된다.
속도 가변 기구(12)에서의 고저속 전환 밸브(18)는, 피스톤(17)의 압력실(23)로의 압유의 공급 통로(22)를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 전환 밸브로서 설치되어 있다. 또, 가변 유압 모터 구동 장치(1)에서의 속도 파일럿 통로(19)(19a, 19b)는, 파일럿 펌프(101)와 고저속 전환 밸브(18)의 파일럿실을 접속하도록 설치되어 있다. 이에 의해, 고저속 전환 밸브(18)에 속도 파일럿 통로(19)를 통해 파일럿압으로서의 속도 신호가 전달되게 되어 있다. 속도 신호가 고저속 전환 밸브(18)로 전달되면 고저속 전환 밸브(18)는 전환 위치(18b)로 전환되어 공급 통로(22)를 연통 상태로 하고(공급 통로(22a)와 공급 통로(22b)를 접속하고), 속도 신호가 해제되면(속도 신호가 고저속 전환 밸브(12)에 전달되어 있지 않은 상태가 되면) 고저속 전환 밸브(18)는 전환 위치(18a)로 전환되어 공급 통로(22)를 차단 상태로 하도록(공급 통로(22a)와 공급 통로(22b)를 차단하는 것) 되어 있다. 또한, 공급 통로(22)는 셔틀 밸브(25)를 통해 공급 배출 통로(24)로 접속되어 있고, 공급 배출 통로(24a, 24b) 중 고압쪽의 압유가 셔틀 밸브(25)를 통해 공급 통로(22)에 선택적으로 공급되게 되어 있다.
이와 같이, 가변 유압 모터 구동 장치(1)에는, 가변 속도 기구(12), 속도 파일럿 통로(19) 등이 설치되어 있다. 이에 의해, 가변 유압 모터 구동 장치(1)는, 고저속 전환 밸브(18)에 속도 신호가 전달된 것에 의거하여 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)에 압유가 공급되었을 때에 유압 모터(11)가 고속 모드로 전환되어, 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)로부터 압유가 배출되었을 때에 유압 모터(11)가 저속 모드로 전환되게 되어 있다.
릴리프 밸브(14)(14a, 14b)는, 공급 배출 통로(24)(24a, 24b)를 통해 공급 배출 포트(16)(16a, 16b)에 연통되도록 설치되어 있다. 그리고, 이 릴리프 밸브(14)로서는, 공급 배출 통로(24b)로부터의 압유를 공급 통로(24a)로 빠지게 할 수 있는 릴리프 밸브(14a)와, 공급 배출 통로(24a)로부터의 압유를 공급 배출 통로(24b)로 빠지게 할 수 있는 릴리프(14b)가 구비되어 있다. 릴리프 밸브(14a)에는, 밸브(26a), 피스톤(27a), 및 조임(28a)이 구비하게 되어 있고, 릴리프 밸브(14b)에는, 밸브(26b), 피스톤(27b), 및 조임(28b)이 구비하게 되어 있다. 그리고, 릴리프 밸브(14a, 14b)는, 밸브(26a, 26b)의 스프링 상수, 피스톤(27a, 27b)의 용적, 조임(28a, 28b)의 조임량이 적절히 설정됨으로써, 유압 모터(11)의 저속 모드에 대응한 설정 압력으로 설정되어 있다.
카운터 밸런스 밸브(15)는, 유압 모터(11)와 방향 전환 밸브(103) 사이에 배치되어 있다. 예를 들면, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103a)로 전환되어 있을 때는, 공급 배출 통로(24b)에 공급되어 있는 압유가 카운터 밸런스 밸브(15)의 한쪽의 파일럿실에 작용하여 카운터 밸런스 밸브(15)가 전환 위치(15c)로 전환된다. 이에 의해, 펌프(100)로부터의 압유는, 공급 배출 통로(24b), 유압 모터(11), 및 공급 배출 통로(24a)를 거쳐 탱크(102)로 되돌려지도록 순환하게 된다. 또한, 카운 터 밸런스 밸브(15)가 전환 위치(15a, 15c)로 전환되어 있는 상태에 대해서는 네거티브 브레이크(29)에 펌프(100)로부터의 압유가 작용하고 유압 모터(11)의 제동 동작은 행해지지 않지만, 카운터 밸런스 밸브(15)가 중립 위치(15b)로 돌아왔을 때에는 네거티브 브레이크(29)에 펌프(100)로부터의 압유는 작용하지 않고 유압 모터(11)의 제동 동작을 하게 된다.
제동용 가변 속도 기구(13)는, 제1 전환 밸브(20) 및 제1 전환 밸브용 통로(21)(21a, 21b)를 구비하여 구성되어 있다. 제1 전환 밸브(20)는, 속도 파일럿 통로(19)를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 전환 밸브로서 설치되어 있다. 즉, 제1 전환 밸브(20)는, 전환 위치(20a, 20c)로 전환되었을 때는 속도 파일럿 통로(19a, 19b) 사이를 연통하고, 중립 위치(20b)로 전환되었을 때는 속도 파일럿 통로(19a, 19b) 사이를 차단하도록 되어 있다.
또, 제1 전환 밸브용 통로(21)(21a, 21b)는, 카운터 밸런스 밸브(15)와 방향 전환 밸브(103) 사이와 제1 전환 밸브(20)의 파일럿실을 접속하는 통로로서 설치되어 있다. 제1 전환 밸브용 통로(21a)는, 공급 배출 통로(24a)에 연통되고, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103c)로 전환되었을 때에 제1 전환 밸브(20)를 전환 위치(20a)로 전환하기 위한 파일럿압이 작용하는 통로로서 설치되어 있다. 제1 전환 밸브용 통로(21b)는, 공급 배출 통로(24b)에 연통되어 있고, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103a)로 전환되었을 때에 제1 전환 밸브(20)를 전환 위치(20c)로 전환하기 위한 파일럿압이 작용하는 통로로서 설치되어 있다.
상술한 제1 전환 밸브(20) 및 제1 전환 밸브용 통로(21)를 구비하는 제동용 가변 속도 기구(13)는, 방향 전환 밸브(103)가 중립 위치(103b)로 전환됨으로써 카운터 밸런스 밸브(15)와 방향 전환 밸브(103) 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에는, 제1 전환 밸브용 통로(21a, 21b)의 모두가 탱크(102)에 연통되고, 제1 전환 밸브(20)의 양쪽 파일럿실이 모두 탱크압이 된다. 이 때문에, 제1 전환 밸브(20)의 스풀을 그 양단으로부터 각각 탄성 지지하는 스프링의 작용에 의해 제1 전환 밸브(20)가 중립 위치(20b)로 전환되어 그 상태가 유지되게 된다. 이에 의해, 속도 파일럿 통로(19)가 연통 상태로부터 차단 상태로 전환되고, 고저속 전환 밸브(18)의 파일럿실이 속도 파일럿 통로(19b), 제1 전환 밸브(20) 및 통로(30)를 통해 탱크(102)에 연통되고, 속도 신호가 해제되게 된다. 이에 의해 또한, 고저속 전환 밸브(18)가, 공급 통로(22)를 차단 상태로 전환됨과 더불어, 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)을 공급 통로(22a) 및 통로(31)를 통해 탱크(102)에 연통시키게 된다. 압력실(23)이 탱크(102)에 연통됨으로써, 압력실(23)의 압유가 탱크(102)로 배출되어 유압 모터(11)가 저속 모드로 전환되게 된다. 이와 같이, 제동용 가변 속도 기구(13)는, 카운터 밸런스 밸브(15)와 방향 전환 밸브(103) 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에, 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)의 압유를 배출하도록 설치되어 있다.
다음으로, 상술한 구성을 구비하는 가변 유압 모터 구동 장치(1)의 작동에 대해 설명한다. 또한, 방향 전환 밸브(103)가 중립 위치(103b)로부터 전환 위치(103a)로 전환되어 도시하지 않는 건설 차량이 주행을 개시했을 경우와, 그 후방향 전환 밸브(103)가 중립 위치(103b)로 되돌려져 제동 동작을 했을 경우를 예를 들어 설명하고, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103c)로 전환되어 주행을 개시한 후에 제동 동작을 할 경우에 대해서는, 같은 설명이 되므로 생략한다.
방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103a)로 전환되어 건설 차량이 주행을 개시할 경우에는, 방향 전환 밸브(103)의 전환에 의해 펌프(100)로부터의 압유가 공급 배출 통로(24b)를 통해 유압 모터(11)에 공급된다. 그리고, 카운터 밸런스 밸브(15)가 작동하고 전환 위치(15c)로 전환되고, 유압 모터(11)로부터의 압유는 공급 배출 통로(24a), 카운터 밸런스 밸브(15) 및 방향 전환 밸브(103)를 통해 탱크(102)로 배출된다. 이에 의해, 주행 모터(11)가 소정 방향으로 회전을 개시한다. 이때, 제1 전환 밸브(20)의 파일럿실에 제1 전환 밸브용 통로(21b)를 통해 파일럿압유가 작용하고 제1 전환 밸브(20)가 전환 위치(20c)로 전환되고, 속도 파일럿 통로(19)를 통해 속도 신호가 고저속 전환 밸브(18)로 전달된다. 이에 의해, 고저속 전환 밸브(18)가 전환 위치(18b)로 전환되고, 셔틀 밸브(25) 및 공급 통로(22)를 통해 틸트 피스톤(23)의 압력실(23)에 압유가 도입되고, 유압 모터(11)는 고속 모드로 전환된 상태로 회전하게 된다. 이러한 고속 주행 중의 상태에 대해서는, 공급 배출 통로(24b)로부터 릴리프 밸브(14b)의 피스톤(27b)에 압유가 작용하기 때문에, 피스톤(27b)은 도면 중의 화살표(A) 방향으로 그 스트로크의 종단까지 이동한 상태가 되어 있다.
한편, 제동 동작을 할 경우에는, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103a)로부터 중립 위치(103b)로 전환되고, 유압 모터(11)로의 공급 배출 통로(24b)를 개입시킨 압유의 공급을 하지 않는 상태가 된다. 그리고, 네거티브 브레이크(29)에 작 용하고, 펌프(100)로부터의 압유가 작용하지 않는 상태가 되고, 제동 동작이 개시된다. 또, 방향 전환 밸브(103)가 중립 위치(103b)로 전환되어 카운터 밸런스 밸브(15)와 방향 전환 밸브(103) 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되면, 제1 전환 밸브(20)가 중립 위치(20b)로 전환된다. 이에 의해, 속도 신호가 해제되어 고저속 전환 밸브(18)가 전환 위치(18a)로 전환되고, 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)로부터 압유가 배출되고, 유압 모터(11)가 저속 모드로 전환되게 된다. 따라서, 제동 동작이 개시 후에 바로 유압 모터(11)가 저속 모드로 전환되지 않고, 제동 동작 중에 서서히 고속 모드로부터 저속 모드로 전환되게 된다. 이 제동 동작 중에는, 유압 모터(11)가 관성에 의해 회전하고 토출된 압유는 릴리프 밸브(14b)의 피스톤(27b)으로 작용하고 이 피스톤(27b)을 도면 중의 화살표(B) 방향으로 탄성 지지한다. 피스톤(27b)이 화살표(B) 방향으로 이동하여 그 스트로크의 종단까지 이동하면, 밸브(26b)의 양측 압력실에 압유가 작용하여, 설정 압력이 되면 공급 배출 통로(24a)가 공급 배출 통로 (24b)와 연통되게 된다.
도 2는, 제동 동작 중에 발생하는 제동 토크의 제동 동작 개시 후의 변화를 설명하는 도면이다. 또한, 도면 중의 실선으로 나타낸 제동 토크 변화 T1은, 가변 유압 모터 구동 장치(1)에 의한 제동 동작 중의 토크 변화를 나타낸 것이다. 한편, 도면 중 파선으로 나타낸 제동 토크 변화 T2는, 유압 모터(11)가 고속 모드 상태인 채 제동 동작을 했을 경우의 토크 변화를 나타낸 것이다. 또, 도면 중 점선으로 나타낸 제동 토크 변화 T3은, 유압 모터(11)가 제동 동작 개시 후 바로 저속 모드로 전환된 경우의 토크 변화를 나타낸 것이다.
도 2의 제동 토크 변화 T1에 나타낸 바와 같이, 가변 유압 모터 구동 장치(1)에 대해 제동 동작이 개시되면, 제동 토크가 발생한다. 이 제동 동작의 초기 단계에서는, 유압 모터(11)는 저토크로 회전하는 고속 모드이기 때문에, 낮은 제동 토크로 추이한다. 그러나, 서서히 유압 모터(11)가 고속 모드로부터 저속 모드로 이행하기 때문에, 그 이행과 더불어 제동 토크가 상승하게 된다. 그리고, 유압 모터(11)의 저속 모드로의 이행이 완료된 후에는, 저속 모드의 고토크에 대응한 제동 토크로 추이하여, 유압 모터(11)의 회전이 정지(건설차량이 주행 정지)할 단계에서 제동 토크도 소멸하게 된다.
그러나, 유압 모터(11)가 저속 모드로 전환되지 않고 고속 모드 상태인 채 제동 동작이 행해진다고 하면, 도 2의 제동 토크 변화 T2에 나타낸 바와 같이, 제동 동작의 초기 단계로부터 유압 모터(11)의 정지 단계에 가까워질 때까지 고속 모드에 대응하는 낮은 제동 토크로 추이하게 된다. 그리고, 유압 모터(11)가 고속 모드일 경우, 유압 모터(11)가 소용량이기 때문에, 릴리프 밸브(14b)의 피스톤(27b)이 그 스트로크 종단까지 이동하는 시간도 많이 걸리고, 제동 토크 변화 T1로 나타낸 가변 유압 모터 구동 장치(1)의 경우와 비교하여, 정지까지 장시간이 필요하게 된다. 한편, 유압 모터(11)가 제동 동작 개시 후 곧바로 저속 모드로 전환되었다고 하면, 도 2의 제동 토크 변화 T3에 나타낸 바와 같이, 저속 모드에 대응하는 높은 제동 토크가 발생하고, 그대로 추이하게 된다. 이 때문에, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하고, 급격한 감속이 되어 큰 충격이 생기게 된다. 따라서, 제동 토크 변화 T1로 나타낸 바와 같이, 가변 유압 모터 구동 장치(1)일 경우 에는, 제동 토크 변화 T2와 같이 제동 동작의 시간이 길어지지 않고, 또한 제동 토크 변화 T3과 같이 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하고 충격이 커지는 것도 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 가변 유압 모터 구동 장치(1)에 의하면, 방향 전환 밸브(103)가 중립 위치(013b)로 전환되어 카운터 밸런스 밸브(15)와 방향 전환 밸브(103) 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에, 제동용 가변 속도 기구(13)가 작동하여 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)의 압유가 배출된다. 이 때문에, 고속 주행 중에 방향 전환 밸브(103)가 중립 위치(103b)로 전환되고, 그 후 카운터 밸런스 밸브(15)와 방향 전환 밸브(103) 사이의 압유의 압력이 탱크압이 됨으로써, 유압 모터(11)가 고속 모드로부터 저속 모드로 전환되게 된다. 이에 의해, 방향 전환 밸브(103)가 중립 위치(103c)로 전환되고 직후의 단계인 제동 동작의 초기 단계에서는 유압 모터(11)는 고속 모드와 저속 모드 사이의 이행 상태가 되어, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하게 되는 것을 억제할 수 있다. 또, 제동 동작 중에 고속 모드로부터 저속 모드로 이행하여 연속적으로 제동 토크가 상승하게 되기 때문에, 고속 모드로 유지될 경우와는 달리 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것도 억제된다. 따라서, 가변 유압 모터 구동 장치(1)에 의하면, 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하여 정지시의 충격이 커지는 것도 억제할 수 있다.
또, 가변 유압 모터 구동 장치(1)에 의하면, 카운터 밸런스 밸브(15)와 방향 전환 밸브(103) 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에는, 제1 전환 밸브(20) 의 파일럿실이 탱크압이 되고 속도 파일럿 통로(19)가 차단 상태로 전환된다. 이에 의해, 고저속 전환 밸브(18)가 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)로의 압유의 공급 통로(22)를 차단 상태로 전환하여 이 압력실(23)로부터 압유가 배출되고, 유압 모터가 저속 모드로 전환되게 된다. 따라서, 제1 전환 밸브(20)와 제1 전환 밸브용 통로(21)를 구비하여 구성되는 제동용 가변 속도 기구(13)가 가변 유압 모터 구동 장치(1)에 설치됨으로써, 외부 배관 등도 필요하지 않게 되고, 구성이 복잡화되는 것을 억제할 수 있다.
(제2 실시 형태)
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치에 대하여 설명한다. 도 3은, 제2 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치(2)를 나타내는 유압 회로도이다. 도 3에 나타낸 가변 유압 모터 구동 장치(2)는, 제1 실시 형태의 가변 유압 모터 구동 장치(1)와 같이, 도시하지 않는 건설 차량에 배치되고, 펌프(100), 파일럿 펌프(101), 탱크(102)에 접속되어 있고, 펌프(100) 및 탱크(102)에는 방향 전환 밸브(103)를 통해 접속되어 있다.
가변 유압 모터 구동 장치(2)는, 제1 실시 형태의 경우와 같이, 유압 모터(11), 속도 가변 기구(12), 제동용 가변 속도 기구(본 발명에서의 제1 제동용 가변 속도 기구)(32), 릴리프 밸브(14), 카운터 밸런스 밸브(15), 속도 파일럿 통로(36) 등을 구비하여 구성되어 있다. 그러나, 제1 실시 형태의 경우와는, 제동용 속도 가변 기구(32), 속도 파일럿 통로(36), 및 공급 통로(22)의 구성과 달리, 또 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)을 탱크(102)에 연통시키는 드레인 통로(35)가 설치 되어 있는 점도 상이하다. 또한, 제2 실시 형태의 설명에서는, 제1 실시 형태와 같은 구성 요소에서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 가변 유압 모터 구동 장치(2)에서는, 파일럿 펌프(101)와 고저속 전환 밸브(18)의 파일럿실을 접속하는 속도 파일럿 통로(36)는, 상시 연통 상태가 되도록 설치되어 있다. 즉, 가변 유압 모터 구동 장치(2)에서는, 제1 실시 형태의 경우와 같이 속도 파일럿 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 제1 전환 밸브는 설치되어 있지 않다.
가변 유압 모터 구동 장치(2)에 있어서의 제동용 가변 속도 기구(32)는, 제2 전환 밸브(33) 및 제2 전환 밸브용 통로(34)(34a, 34b)를 구비하여 구성되어 있다. 제2 전환 밸브(33)는, 드레인 통로(35)를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 전환 밸브로서 설치되어 있다. 즉, 제2 전환 밸브(33)는, 전환 위치(33a, 33c)로 전환되었을 때는 드레인 통로(35)를 차단하고, 중립 위치(33b)로 전환되었을 때는 드레인 통로(35)를 연통하도록 되어 있다. 또, 공급 통로(22)에서의 고저속 전환 밸브(18)와 틸트 피스톤(17)의 압력실(23) 사이의 통로는, 제2 전환 밸브(33)를 통해 연통하는 공급 통로(22c)와 공급 통로(22d)로 구성되어 있다. 제2 전환 밸브(33)가 전환 위치(33a, 33c)로 전환되었을 때는 공급 통로(22c, 22d)가 연통 상태가 되고, 제2 전환 밸브(33)가 중립 위치(33b)로 전환되었을 때는 공급 통로(22c, 22d)는 차단 상태가 되게 되어 있다. 또한, 공급 통로(22d)는, 드레인 통로(35)의 일부로서도 기능하는 통로로서 설치되어 있다(공급 통로(22)와 드레인 통로(35)로 공유되는 통로로서 설치되어 있다).
또, 제2 전환 밸브용 통로(34)(34a, 34b)는, 카운터 밸런스 밸브(15)와 방향 전환 밸브(103) 사이와, 제2 전환 밸브(33)의 파일럿실을 접속하는 통로로서 설치되어 있다. 제2 전환 밸브용 통로(34a)는, 공급 배출 통로(24a)에 연통되어 있고, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103c)로 전환되었을 때에 제2 전환 밸브(33)를 전환 위치(33a)로 전환시키기 위한 파일럿압이 작용하는 통로로서 설치되어 있다. 제2 전환 밸브용 통로(34b)는, 공급 배출 통로(24b)에 연통되어 있고, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103a)로 전환되었을 때에 제2 전환 밸브(33)를 전환 위치(33c)로 전환시키기 위한 파일럿압이 작용하는 통로로서 설치되어 있다.
상술한 제2 전환 밸브(33) 및 제2 전환 밸브용 통로(34)를 구비함으로써 제동용 가변 속도 기구(32)는, 방향 전환 밸브(103)가 중립 위치(103b)로 전환됨으로써 카운터 밸런스 밸브(15)와 방향 전환 밸브(103) 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에는, 제2 전환 밸브용 통로(34a, 34b)의 모두가 탱크(102)에 연통되고, 제2 전환 밸브(33)의 양 파일럿실이 모두 탱크압이 된다. 이 때문에, 제2 전환 밸브(33)의 스풀을 그 양단으로부터 각각 탄성 지지하는 스프링의 작용에 의해 제2 전환 밸브(33)가 중립 위치(33b)로 전환되고 그 상태가 유지되게 된다. 이에 의해, 드레인 통로(35)가 차단 상태로부터 연통 상태로 전환되고 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)이 탱크(102)에 연통되고, 압력실(23)의 압유가 탱크(102)로 배출되고 유압 모터(11)가 저속 모드로 전환되게 된다. 또한, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103a) 또는 전환 위치(103c)로 전환되었을 때에는, 제2 전환 밸브(33)는 전환 위치(33a) 또는 전환 위치 (33c)로 전환된다. 이 때문에, 공급 배출 통로(24a) 또 는 공급 배출 통로 (24b), 셔틀 밸브(25), 속도 신호가 전달되고 전환 위치(18b)로 전환되어 있는 고저속 전환 밸브(18), 공급 통로(22c), 제2 전환 밸브(33), 및 공급 통로(22d)를 거쳐 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)에 압유가 공급되고 유압 모터(11)가 고속 모드로 전환되게 된다.
이 제2 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치(2)에 의하면, 카운터 밸런스 밸브(15)와 방향 전환 밸브(103) 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때는, 제2 전환 밸브(33)의 파일럿실이 탱크압이 되고 드레인 통로(35)가 연통 상태로 전환된다. 이에 의해, 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)이 탱크(102)와 연통하고 이 압력실(23)로부터 압유가 배출되어 유압 모터(11)가 저속 모드로 전환되게 된다. 이 때문에, 제1 실시 형태의 경우와 같이, 방향 전환 밸브(103)가 중립 위치(103c)로 전환되어 직후의 단계인 제동 동작의 초기 단계에서는 유압 모터(11)는 고속 모드와 저속 모드 사이의 이행 상태가 되고, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하게 되는 것을 억제할 수 있다. 또, 제동 동작 중에 고속 모드로부터 저속 모드로 이행하여 연속적으로 제동 토크가 상승하게 되기 때문에, 고속 모드로 유지될 경우와는 달리 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것도 억제된다. 따라서, 가변 유압 모터 구동 장치(2)에 의하면, 제1 실시 형태의 경우와 같이, 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하고 정지시의 충격이 커지는 것도 억제할 수 있다.
또, 제2 실시 형태에 의하면, 제2 전환 밸브(33)와 제2 전환 밸브용 통로(34)를 구비하여 구성되는 제동용 가변 속도 기구(32)가 가변 유압 모터 구동 장 치(2)에 설치되게 되고, 외부 배관 등을 필요로 하지 않게 되어, 구성이 복잡화되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 이 가변 유압 모터 구동 장치(2)에 의하면, 유압 모터(11)의 시동시는, 저속 모드로부터 운전을 개시하게 되기 때문에, 기동 토크를 크게 할 수 있음과 더불어, 조작에 대한 기동 토크가 일정하기 때문에 조작성의 향상을 도모할 수 있다.
(제3 실시 형태)
다음으로, 본 발명의 제3 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치에 대해 설명한다. 도 4는, 제3 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치(3)를 나타내는 유압 회로도이다. 도 4에 나타낸 가변 유압 모터 구동 장치(3)는, 제1 실시 형태의 가변 유압 모터 구동 장치(1)와 같이, 도시하지 않는 건설 차량에 배설되어 펌프(100), 파일럿 펌프(102), 탱크(102)로 접속되어 있고, 펌프(100) 및 탱크(102)에는 방향 전환 밸브(103)를 통해 접속되어 있다.
가변 유압 모터 구동 장치(3)는, 제1 실시 형태의 경우와 같이, 유압 모터(11), 속도 가변 기구(12), 제동용 가변 속도 기구(본 발명에서의 제2 제동용 가변 속도 기구)(37), 릴리프 밸브(14), 카운터 밸런스 밸브(39), 속도 파일럿 통로(38) 등을 구비하여 구성되어 있다. 그러나, 제1 실시 형태의 경우와는, 제동용 속도 가변 기구(37), 속도 파일럿 통로(38), 및 카운터 밸런스 밸브(39)의 구성이 상이하다. 또한, 제3 실시 형태의 설명에서는, 제1 실시 형태와 같은 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 가변 유압 모터 구동 장치(3)에서는, 제동용 가변 속도 기구(37)는, 카운터 밸런스 밸브(39)와 일체적으로 형성되는 본 발명에서의 제3 전환 밸브(이하, 본 실시 형태에서는 제동용 가변 속도 기구)(37)가 제3 전환 밸브와 동일한 요소가 되므로, 제3 전환 밸브(37)라고 한다)로서 설치되어 있다. 그리고, 속도 파일럿 통로(38)(38a, 38b)는, 카운터 밸런스 밸브(39)를 통해 파일럿 펌프(101)와 고저속 전환 밸브(18)의 파일럿실을 접속하도록 설치되어 있다. 또, 카운터 밸런스 밸브(39)는, 제1 실시 형태의 카운터 밸런스 밸브(15)와 같은 기능을 다하는 것으로서 구성되어 있지만(카운터 밸런스 밸브(15)의 전환 위치(15a, 15c), 중립 위치(15b)가, 각각 카운터 밸런스 밸브(39)의 전환 위치(39a, 39c), 중립 위치(39b)에 대응한다), 상기와 같이, 제3 전환 밸브(37)가 일체적으로 형성된 것으로서 설치되어 있다.
제동용 가변 속도 기구(37)인 제3 전환 밸브(37)는, 카운터 밸런스 밸브(39)가 전환됨으로써 같이 전환되는 전환 밸브로서, 속도 파일럿 통로(38)를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 전환 밸브로서 설치되어 있다. 즉, 이 제3 전환 밸브(37)는, 카운터 밸런스 밸브(39)가 중립 위치(39b)가 되었을 때에 속도 파일럿 통로(38)를 차단하는 차단 위치(37b)와, 카운터 밸런스 밸브(39)가 전환 위치(39a) 또는 전환 위치(39c)가 되었을 때에 속도 파일럿 통로(38)를 연통하는 연통 위치(37c) 또는 연통 위치(37a)를 가지도록, 카운터 밸런스 밸브(39)에 형성되어 있다. 또한, 제3 전환 밸브(37)는, 차단 위치(37b)로 전환되었을 때에는, 속도 파일럿 통로(38a)와 파일럿 통로(38b)를 차단함과 더불어, 통로(40)를 통해 속도 파일럿 통로(38b)를 탱크(102)로 연통하도록 되어 있다.
제동용 가변 속도 기구(37)는, 상술한 바와 같이, 카운터 밸런스 밸브(39)와 일체적으로 형성되고, 전환 가능한 위치인 연통 위치(37a, 37c)와 차단 위치(37b)를 가지는 제3 전환 밸브(37)로서 형성되어 있다. 그리고, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103a) 또는 전환 위치(103c)로 전환됨으로써 카운터 밸런스 밸브(39)가 전환 위치(39c) 또는 전환 위치(39a)로 전환되고 제3 전환 밸브(37)가 연통 위치(37c) 또는 연통 위치(37a)가 되었을 때에는, 제동용 가변 속도 기구(37)는, 속도 파일럿 통로(38a)와 속도 파일럿 통로(38b)를 연통한다. 이에 의해, 고저속 전환 밸브(18)에 속도 신호가 전달되고, 이 고저속 전환 밸브(18)가 전환 위치(18b)로 전환되고, 공급 통로(22)를 통해 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)에 압유가 공급되어 유압 모터(11)가 고속 모드로 전환된다. 한편, 방향 전환 밸브(103)가 중립 위치(103b)로 전환되어, 카운터 밸런스 밸브(39)가 중립 위치(39b)로 전환되고 제3 전환 밸브(37)가 차단 위치(37b)로 되었을 때에는, 제동용 가변 속도 기구(37)는, 속도 파일럿 통로(38a)와 속도 파일럿 통로(38b)를 차단하고, 속도 파일럿 통로(38b)를 탱크(102)로 연통시킨다. 이에 의해, 고저속 전환 밸브(18)의 속도 신호가 해제되어 이 고저속 전환 밸브(18)가 전환 위치(18a)로 전환되고, 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)의 압유가 배출되게 된다. 즉, 가변 유압 모터 구동 장치(3)는, 카운터 밸런스 밸브(39)가 중립 위치(39b)가 되었을 때에 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)의 압유를 배출하도록 작동하고, 이에 의해, 유압 모터(11)가 저속 모드로 전환되게 된다.
이 제3 실시 형태에 관련된 정변유압 모터 구동 장치(3)에 의하면, 카운터 밸런스 밸브(39)가 중립 위치(39b)로 전환되었을 때에, 제동용 가변 속도 기구(37)가 작동하고 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)의 압유가 배출된다. 이 때문에, 고속 주행 중에 정지 동작이 개시되어 카운터 밸런스 밸브(39)가 중립 위치(39b)로 전환됨으로써, 유압 모터(11)가 고속 모드로부터 저속 모드로 전환되게 된다. 이에 의해, 제1 실시 형태의 경우와 같이, 제동 동작의 초기 단계에서는 유압 모터는 고속 모드와 저속 모드 사이의 이행 상태가 되고, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또, 제동 동작 중에 고속 모드로부터 저속 모드로 이행하고 연속적으로 제동 토크가 상승하게 되기 때문에, 고속 모드로 유지될 경우와는 달리 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것도 억제된다. 따라서, 가변 유압 모터 구동 장치(3)에 의하면, 제1 실시 형태의 경우와 같은 효과를 얻을 수 있고 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하여 정지시의 충격이 커지는 것도 억제할 수 있다.
또, 가변 유압 모터 구동 장치(3)에 의하면, 카운터 밸런스 밸브(39)가 중립 위치(39b)가 되었을 때에 파일럿 통로(38)를 차단 상태로 전환하여 고저속 전환 밸브(18)의 작동을 통해 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)로부터 압유를 배출시키기 위한 제3 전환 밸브(37)가, 카운터 밸런스 밸브(39)로 일체적으로 형성되어 있다. 이 때문에, 부품점수가 증대되는 것을 억제할 수 있다.
(제4 실시 형태)
다음으로, 본 발명의 제4 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치에 대해 설명한다. 도 5는, 제4 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치(4)를 나타내는 유압 회로도이다. 도 5에 나타내는 가변 유압 모터 구동 장치(4)는, 제1 실시 형태의 가변 유압 모터 구동 장치(1)와 같이, 도시하지 않는 건설 차량에 배치되어 펌프(100), 파일럿 펌프(102), 탱크(102)로 접속되어 있고, 펌프(100) 및 탱크(102)에는 방향 전환 밸브(103)를 통해 접속되어 있다.
가변 유압 모터 구동 장치(4)는, 제1 실시 형태의 경우와 같이, 유압 모터(11), 속도 가변 기구(12), 제동용 가변 속도 기구(본 발명에서의 제2 제동용 가변 속도 기구)(41), 릴리프 밸브(14), 카운터 밸런스 밸브(43), 속도 파일럿 통로(45) 등을 구비하여 구성되어 있다. 그러나, 제1 실시 형태의 경우와, 제동용 속도 가변 기구(41), 카운터 밸런스 밸브(43), 속도 파일럿 통로(45), 및 공급 통로(22)의 구성이 상이하고, 또 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)를 탱크(102)에 연통시키는 드레인 통로(44)가 설치되어 있는 점도 상이하다. 또한, 제4 실시 형태의 설명에서는, 제1 실시 형태와 같은 구성요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 가변 유압 모터 구동 장치(4)에서는, 파일럿 펌프(101)와 고저속 전환 밸브(18)의 파일럿실을 접속하는 속도 파일럿 통로(45)는, 상시 연통 상태가 되도록 설치되어 있다. 또, 제동용 가변 속도 기구(41)는, 카운터 밸런스 밸브(43)와 일체적으로 형성되는 본 발명에서의 제4 전환 밸브(이하, 본 실시 형태에서는 제동용 가변 속도 기구(41)가 제4 전환 밸브와 동일한 요소가 되는 것이므로, 제4 전환 밸브(41)이라고 한다)로서 설치되어 있다. 또, 카운터 밸런 스 밸브(43)는, 제1 실시 형태의 카운터 밸런스 밸브(15)와 같은 기능을 다하는 것으로서 구성되어 있지만(카운터 밸런스 밸브(15)의 전환 위치(15a, 15c), 중립 위치(15b)가, 각각 카운터 밸런스 밸브(43)의 전환 위치(43a, 43c), 중립 위치(43b)에 대응한다), 상기와 같이, 제4 전환 밸브(41)가 일체적으로 형성된 것으로서 설치되어 있다.
제동용 가변 속도 기구(41)인 제4 전환 밸브(41)는, 카운터 밸런스 밸브(43)가 전환됨으로써 같이 전환되는 전환 밸브이고, 드레인 통로(44)를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 전환 밸브로서 설치되어 있다. 즉, 제4 전환 밸브(41)는, 카운터 밸런스 밸브(43)가 중립 위치(43b)가 되었을 때에 드레인 통로(44)를 연통하는 연통 위치(41b)와, 카운터 밸런스 밸브(43)가 전환 위치(43a) 또는 전환 위치(43c)가 되었을 때에 드레인 통로(44)를 차단하는 차단 위치(41a) 또는 차단 위치(41c)를 가지도록, 카운터 밸런스 밸브(43)에 대해 형성되어 있다. 또, 공급 통로(22)에서의 고저속 전환 밸브(18)와 틸트 피스톤(17)의 압력실(23) 사이의 통로는, 제4 전환 밸브(41)를 통해 연통하는 공급 통로(22e)와 공급 통로(22f)로 구성되어 있다. 카운터 밸런스 밸브(43)가 전환 위치(43a, 43c)로 전환됨으로써 제4 전환 밸브(41)가 차단 위치(41a, 41c)로 전환되었을 때는 공급 통로(22e)와 공급 통로(22f)가 연통 상태가 된다. 한편, 카운터 밸런스 밸브(43)가 중립 위치(43b)로 전환됨으로써 제4 전환 밸브(41)가 연통 위치(41b)로 전환되었을 때는 공급 통로(22e)와 공급 통로(22f)는 차단 상태가 된다. 또한, 공급 통로(22f)는, 드레인 통로(44)의 일부로서도 기능하는 통로로서 설치되어 있다(공급 통 로(22)와 드레인 통로(44)로 공유되는 통로로서 설치되어 있다).
제동용 가변 속도 기구(41)는, 상술와 같이, 카운터 밸런스 밸브(43)와 일체적으로 형성되고, 전환 가능한 위치인 차단 위치(41a, 41c)와 연통 위치(41b)를 가지는 제4 전환 밸브(41)로서 형성되어 있다. 그리고, 방향 전환 밸브(103)가 전환 위치(103a) 또는 전환 위치(103c)로 전환되고, 카운터 밸런스 밸브(43)가 전환 위치(43c) 또는 전환 위치(43a)로 전환되고, 제4 전환 밸브(41)가 차단 위치(41c) 또는 차단 위치(41a)가 되었을 때에는, 제동용 가변 속도 기구(41)는, 드레인 통로(44)를 차단함과 더불어, 공급 통로(22e)와 공급 통로(22f)를 연통한다. 이때, 고저속 전환 밸브(18)는 속도 신호의 전달을 받고 이미 전환 위치(18b)로 전환되어 있기 때문에, 공급 통로(22)를 통해 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)에 압유가 공급되고 유압 모터(11)가 고속 모드로 전환된다. 한편, 방향 전환 밸브(103)가 중립 위치(103b)로 전환되고 카운터 밸런스 밸브(43)가 중립 위치(43b)로 전환되고 제4 전환 밸브(41)가 연통 위치(41b)가 되었을 때에는, 제동용 가변 속도 기구(41)는, 드레인 통로(44)를 연통함과 더불어, 공급 통로(22e)와 공급 통로(22f)를 차단한다. 이에 의해, 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)이 드레인 통로(44)를 통해 탱크(102)에 연통되고, 압력실(32)의 압유가 탱크(102)로 배출되게 된다. 즉, 가변 유압 모터 구동 장치(4)는, 카운터 밸런스 밸브(43)가 중립 위치(43b)가 되었을 때에 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)의 압유를 배출하도록 작동하고, 이에 의해, 유압 모터(11)가 저속 모드로 전환되게 된다.
이 제4 실시 형태에 관련된 가변 유압 모터 구동 장치(4)에 의하면, 카운터 밸런스 밸브(43)가 중립 위치(43b)로 전환되었을 때에, 제동용 가변 속도 기구(41)가 작동하고 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)의 압유가 배출된다. 이 때문에, 고속 주행 중에 정지 동작이 개시되고 카운터 밸런스 밸브(43)가 중립 위치(43b)로 전환됨으로써, 유압 모터(11)가 고속 모드로부터 저속 모드로 전환되게 된다. 이에 의해, 제1 실시 형태의 경우와 같이, 제동 동작의 초기 단계에서는 유압 모터는 고속 모드와 저속 모드 사이의 이행 상태가 되고, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하게 되는 것을 억제할 수 있다. 또, 제동 동작 중에 고속 모드로부터 저속 모드로 이행하여 연속적으로 제동 토크가 상승하게 되기 때문에, 고속 모드로 유지되는 경우와 달리 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것도 억제된다. 따라서, 가변 유압 모터 구동 장치(4)에 의하면, 제1 실시 형태의 경우와 같은 효과를 얻을 수 있고 제동 동작의 시간이 길어지게 되는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 제동 동작의 초기 단계로부터 큰 제동력이 발생하여 정지시의 충격이 커지는 것도 억제할 수 있다.
또, 가변 유압 모터 구동 장치(4)에 의하면, 카운터 밸런스 밸브(43)가 중립 위치(43b)가 되었을 때에 드레인 통로(44)를 연통 상태로 전환하여 틸트 피스톤(17)의 압력실(23)로부터 압유를 배출시키는 제4 전환 밸브(41)가, 카운터 밸런스 밸브(43)와 일체적으로 형성되어 있다. 이 때문에, 부품점수가 증대되는 것을 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술의 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 특허 청구 범위에 기재된 한에서 여러가지 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

Claims (6)

  1. 모터 용량이 변경됨으로써, 저속 회전을 행하는 저속 모드와 고속 회전을 행하는 고속 모드의 어느 한쪽으로 전환되는 유압 모터와,
    상기 유압 모터의 모터 용량을 변경하는 틸트 피스톤, 및 당해 틸트 피스톤의 압력실로의 압유의 공급 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 고저속 전환 밸브를 가지는 속도 가변 기구와,
    상기 고저속 전환 밸브에 파일럿압으로서의 속도 신호를 전달하는 속도 파일럿 통로와,
    압유를 공급 배출 제어하는 방향 전환 밸브에 연통하는 상기 유압 모터의 공급 포트 및 배출 포트와,
    상기 유압 모터와 상기 방향 전환 밸브 사이에 배치된 카운터 밸런스 밸브와,
    상기 공급 포트 및 상기 배출 포트에 연통하고, 상기 저속 모드에 대응한 설정 압력으로 설정된 릴리프 밸브를 구비하고,
    상기 고저속 전환 밸브에 상기 속도 신호가 전달된 것에 의거하여 상기 틸트 피스톤의 압력실에 압유가 공급되었을 때에 상기 유압 모터가 상기 고속 모드로 전환되고, 상기 틸트 피스톤의 압력실로부터 압유가 배출되었을 때에 상기 유압 모터가 상기 저속 모드로 전환되는 가변 유압 모터 구동 장치로서,
    상기 카운터 밸런스 밸브와 상기 방향 전환 밸브 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에 상기 틸트 피스톤의 압력실의 압유를 배출하도록 작동하는 제1 제동용 가변속도 기구가 설치되고,
    상기 제1 제동용 가변 속도 기구는, 당해 가변 유압 모터 구동 장치에 설치되고,
    상기 제1 제동용 가변 속도 기구는, 상기 속도 파일럿 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 제1 전환 밸브와, 상기 카운터 밸런스 밸브와 상기 방향 전환 밸브 사이와 상기 제1 전환 밸브의 파일럿실을 접속하는 제1 전환 밸브용 통로를 가지고,
    상기 제1 전환 밸브는, 상기 카운터 밸런스 밸브와 상기 방향 전환 밸브 사이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때, 상기 속도 파일럿 통로를 연통 상태로부터 차단 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 가변 유압 모터 구동 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 제동용 가변 속도 기구는, 상기 틸트 피스톤의 압력실을 탱크에 연통시키는 드레인 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 제2 전환 밸브와, 상기 카운터 밸런스 밸브와 상기 방향 전환 밸브 사이와 상기 제2 전환 밸브의 파일럿실을 접속하는 제2 전환 밸브용 통로를 가지고,
    상기 제2 전환 밸브는, 상기 카운터 밸런스 밸브와 상기 방향 전환 밸브 사 이의 압유의 압력이 탱크압이 되었을 때에, 상기 드레인 통로를 차단 상태로부터 연통 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 가변 유압 모터 구동 장치.
  4. 모터 용량이 변경됨으로써, 저속 회전을 행하는 저속 모드와 고속 회전을 행하는 고속 모드의 어느 한쪽으로 전환되는 유압 모터와.
    상기 유압 모터의 모터 용량을 변경하는 틸트 피스톤, 및 당해 틸트 피스톤의 압력실로의 압유의 공급 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 고저속 전환 밸브를 가지는 속도 가변 기구와,
    상기 고저속 전환 밸브에 파일럿압으로서의 속도 신호를 전달하는 속도 파일럿 통로와,
    압유를 공급 배출 제어하는 방향 전환 밸브에 연통하는 상기 유압 모터의 공급 포트 및 배출 포트와,
    상기 유압 모터와 상기 방향 전환 밸브 사이에 배치된 카운터 밸런스 밸브와,
    상기 공급 포트 및 상기 배출 포트에 연통되고, 상기 저속 모드에 대응한 설정 압력으로 설정된 릴리프 밸브를 구비하고,
    상기 고저속 전환 밸브에 상기 속도 신호가 전달된 것에 의거하여 상기 틸트 피스톤의 압력실에 압유가 공급되었을 때에 상기 유압 모터가 상기 고속 모드로 전환되고, 상기 틸트 피스톤의 압력실로부터 압유가 배출되었을 때에 상기 유압 모터가 상기 저속 모드로 전환되는 가변 유압 모터 구동 장치로서,
    상기 카운터 밸런스 밸브가 중립 위치가 되었을 때에 상기 틸트 피스톤의 압력실의 압유를 배출하도록 작동하는 제2 제동용 가변 속도 기구가 설치되고,
    상기 제2 제동용 가변 속도 기구는, 상기 카운터 밸런스 밸브와 일체적으로 형성되고,
    상기 제2 제동용 가변 속도 기구는, 상기 속도 파일럿 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 제3 전환 밸브를 가지고,
    상기 제3 전환 밸브는, 상기 카운터 밸런스 밸브와 일체적으로 형성되고, 당해 카운터 밸런스 밸브가 중립 위치가 되었을 때에 상기 속도 파일럿 통로를 차단하고 당해 카운터 밸런스 밸브가 전환 위치가 되었을 때에 상기 속도 파일럿 통로를 연통하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 유압 모터 구동 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 제동용 가변 속도 기구는, 상기 틸트 피스톤의 압력실을 탱크에 연통시키는 드레인 통로를 연통 상태와 차단 상태의 어느 한쪽으로 전환하는 제4 전환 밸브를 가지고,
    상기 제4 전환 밸브는, 상기 카운터 밸런스 밸브와 일체적으로 형성되고, 당해 카운터 밸런스 밸브가 중립 위치가 되었을 때에 상기 드레인 통로를 연통하고 당해 카운터 밸런스 밸브가 전환 위치가 되었을 때에 상기 드레인 통로를 차단하도 록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 유압 모터 구동 장치.
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