WO2011048958A1

WO2011048958A1 - 液圧モータ駆動装置

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Publication number: WO2011048958A1
Application number: PCT/JP2010/067654
Authority: WO
Inventors: 森　聡
Original assignee: カヤバ工業株式会社
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2011-04-28
Also published as: DE112010004561B4; US20120024145A1; US8776666B2; CN102388217B; JP5571350B2; KR20110119739A; JP2011085104A; DE112010004561T5; CN102388217A

Abstract

　モータ容量切換アクチュエータ１０は駆動圧室７２への作動液の出入りに応じて油圧モータ１の容量を変化させる。モータ容量切換弁２０は供給ポジションＨにおいて駆動圧室７２に作動液を供給し、排出ポジションＬにおいて駆動圧室７２から作動液を排出する。駆動圧室７２とモータ容量切換弁２０の間に流量制御弁１５を介在させることで、モータ容量切換弁２０内の作動液のリークに影響されずに、油圧モータ１の減速時に生じる衝撃を緩和することができる。

Description

液圧モータ駆動装置

この発明は、モータ容量切換アクチュエータを備えた、液圧モータの駆動装置に関する。

日本国特許庁が１９９６年に発行したＪＰ０８－２１９００４Ａは、液圧ショベルの走行用動力に用いる斜板式液圧モータの駆動装置を提案している。

ＦＩＧ．８を参照すると、この駆動装置は、液圧モータ９１の斜板の傾転角度を切換えるモータ容量切換アクチュエータ９３と、モータ容量切換アクチュエータ９３を駆動する作動液圧力を切り換えるモータ容量切換弁９５とを備えている。

モータ容量切換弁９５は高速ポジションＸにおいて、高圧ポート９４Ｂの加圧作動液をモータ容量切換アクチュエータ９３に供給する。モータ容量切換アクチュエータ９３は加圧作動液により伸張駆動し、液圧モータ９１の斜板９２の傾転角を減少させる。その結果、液圧モータ９１の回転速度が上昇する。

液圧モータ９１を減速する際は、モータ容量切換弁９５が高速ポジションＸから低速ポジションＹに切り換えられる。低速ポジションＹにおいては、タンクポート９４Ｃがモータ容量切換アクチュエータ９３に連通する。モータ容量切換アクチュエータ９３は斜板９２からの反力により、作動液をタンク１００へと排出しつつ収縮作動する。その結果、液圧モータ９１の斜板９２の傾転角が増大し、液圧モータ９１の回転速度が低下する。

モータ容量切換弁９５とタンクポート９４Ｃとの間に、固定オリフィス９６と減圧弁９７とからなる流量制御弁９８が設けられている。

流量制御弁９８は、液圧モータ９１の減速時にモータ容量切換アクチュエータ９３からタンクポート９４Ｃを介してタンク１００に流出する作動液の流量をほぼ一定に保つ。流量制御弁９８により、モータ容量切換アクチュエータ９３の収縮作動速度が一定に保たれることで、液圧モータ９１の減速に伴って生じる衝撃が緩和される。

この液圧モータ駆動装置において、流量制御弁９８はモータ容量切換弁９５とタンクポート９４Ｃとの間に設けられている。液圧モータ９１の減速時に流量制御弁９８の上流側が高圧になると、作動液の一部がモータ容量切換弁９５の隙間からドレンに洩れる。作動液のこの漏出はモータ容量切換アクチュエータ９３の収縮速度を上昇させ、液圧モータ９１の減速に伴う衝撃の緩和を阻害する可能性がある。

この発明の目的は、したがって、液圧モータの減速時に生じる衝撃を十分に緩和できる液圧モータ駆動装置を提供することである。

以上の目的を達成するために、この発明は、液圧モータの容量を作動液を用いて変化させる液圧モータ駆動装置において、モータ容量切換アクチュエータを備える。モータ容量切換アクチュエータは作動液の供給と排出に応じて液圧モータの容量を変化させる駆動圧室を備える。液圧モータ駆動装置は、駆動圧室に作動液を供給する供給ポジションと、駆動圧室の作動液を排出する排出ポジションとを切り換えるモータ容量切換弁と、駆動圧室とモータ容量切換弁の間に配置され、駆動圧室から排出される作動液の流量を調整する流量制御弁とをさらに備える。

この発明の詳細並びに他の特徴や利点は、明細書の以下の記載の中で説明されるとともに、添付された図面に示される。

ＦＩＧ．１はこの発明による油圧モータ駆動装置の油圧回路図である。

ＦＩＧ．２はこの発明による油圧モータ駆動装置を適用する油圧モータの縦断面図である。

ＦＩＧ．３Ａはこの発明による全開位置の流量制御弁の要部縦断面図である。

ＦＩＧ．３Ｂは中間位置の流量制御弁の要部縦断面図である。

ＦＩＧ．３Ｃは遮断位置の流量制御弁の要部縦断面図である。

ＦＩＧ．４はＦＩＧ．２のＩＶ－ＩＶ線で切り取った、この発明による流量制御弁とカウンタバランス弁の縦断面図である。

ＦＩＧ．５はＦＩＧ．１に類似するが、この発明の第２の実施例を示す。

ＦＩＧ．６はこの発明の第２の実施例による油圧モータ駆動装置を適用する油圧モータの縦断面図である。

ＦＩＧ．７はこの発明の第２の実施例による流量制御弁の要部縦断面図である。

ＦＩＧ．８は従来技術による油圧モータ駆動装置の油圧回路図である。

図面のＦＩＧ．１を参照すると、油圧ショベルに走行用動力源として搭載される斜板式可変容量型の油圧モータ１は、油圧モータ駆動装置に形成されたポートＰ１とＰ２に選択的に供給される油圧により作動する。作動油の代わりに水溶液を用いることも可能である

油圧モータ駆動装置は油圧モータ１のモータポートＭ１とポートＰ１を結ぶ主通路１１と、油圧モータ１のモータポートＭ２とポートＰ２を結ぶ主通路１２とを備える。

油圧モータ１はポートＰ１から主通路１１を介してモータポートＭ１へ供給される作動油により正転方向に回転し、走行装置を介して油圧ショベルを前進させる。また、ポートＰ２から主通路１２を介してモータポートＭ２へ供給される作動油輪によって逆転方向に回転し、走行装置を介して油圧ショベルを後進させる。

主通路１１と１２にはカウンタバランス弁２が介装される。カウンタバランス弁２は、パイロット通路５と６を介してポートＰ１とＰ２からそれぞれ導かれるパイロット圧の圧力バランスに応動する。

油圧モータ１の正転時には、ポートＰ１に加圧作動油が供給される。カウンタバランス弁２は、パイロット通路５に加圧作動油が導かれることで正転ポジションＡに維持される。油圧モータ１の逆転時には、ポートＰ２に加圧作動油が供給される。カウンタバランス弁２は、パイロット通路６に加圧作動油が導かれることで逆転ポジションＢに維持される。

油圧モータ１の運転停止時には、ポートＰ１とＰ２はともに低圧となる。ポートＰ１とＰ２からパイロット通路５と６を介して導かれるパイロット圧がともに低圧となることでカウンタバランス弁２は停止ポジションＣに切換えられ、主通路１１と１２が閉鎖される。

パイロット通路５と６には固定オリフィス１６がそれぞれ介装される。固定オリフィス１６は、カウンタバランス弁２がポジションＡまたはＢから停止ポジションＣへと切り換わる際に、パイロット通路５またはパイロット通路６を通ってドレンへと流出する作動油の流れに抵抗を付える。固定オリフィス１６が流出作動油に及ぼす抵抗は、カウンタバランス弁２の切り換わり速度を低下させ、油圧モータ１を正転状態または逆転状態から緩やかに停止させる。

可変容量型の油圧モータ１は、斜板３２と、斜板３２の傾転角、すなわちポンプ容量を変化させるための一対のモータ容量切換アクチュエータ１０とを備える。各モータ容量切換アクチュエータ１０は斜板３２の傾転角を変化させることで、油圧モータ１のピストンの押しのけ容積を２段階に変化させる。その結果、油圧モータ１の回転速度は低速と高速との間で変化する。

各モータ容量切換アクチュエータ１０にはモータ容量切換弁２０を介して作動油が供給される。

モータ容量切換弁２０には、主通路１１から分岐した分岐通路２１と、主通路１２から分岐した分岐通路２２と、タンクポートＴ１に連通するドレン通路２３と、一対のモータ容量切換アクチュエータ１０に連通する一対のアクチュエータ通路２４とが接続される。

モータ容量切換弁２０は、パイロットポートＰＳのパイロット圧に応動して、高速ポジションＨと低速ポジションＬとの２つのポジションとの間で切り換わる。パイロットポートＰＳのパイロット圧はモータ容量切換弁２０を高速ポジションＨに向けて付勢する。一方、モータ容量切換弁２０はバネ４１により低速ポジションＬに向けて付勢される。

パイロットポートＰＳのパイロット圧が低い場合には、モータ容量切換弁２０はバネ４１の付勢力によって低速ポジションＬに保持される。モータ容量切換弁２０は低速ポジションＬにおいては、一対のアクチュエータ通路２４の各々をドレン通路２３に接続する。一対のアクチュエータ通路２４がドレン通路２３に接続されていると、斜板３２を支持するモータ容量切換アクチュエータ１０は斜板３２から受ける反力で収縮位置に保持される。その結果、斜板３２は大きな傾転角を保ち、油圧モータ１は低速で回転する。

パイロットポートＰＳのパイロット圧が高い場合には、モータ容量切換弁２０はバネ４１の付勢力に抗して高速ポジションＨに保持される。モータ容量切換弁２０は高速側ポジションＨにおいては、一対のアクチュエータ通路２４を分岐通路２１と２２に接続する。分岐通路２１または分岐通路２２からアクチュエータ通路２４を介して供給される加圧作動油により、一方のモータ容量切換アクチュエータ１０が伸張駆動される。その結果、斜板３２は小さな傾転角となり、油圧モータ１は高速で回転する。

モータ容量切換弁２０はパイロットポートＰＳのパイロット圧の変化に応じて低速ポジションＬと高速ポジションＨの間で切り換わる。高速ポジョンＨはモータ容量切換アクチュエータ１０に作動油を供給する供給ポシジョンに対応し、低速ポジションはモータ容量切換アクチュエータ１０から作動油を排出する排出ポジションに相当する。

ところで、油圧モータ１の回転を減速させる際に、一対のモータ容量切換アクチュエータ１０が高速で収縮すると、油圧モータ１の回転速度が急低下して減速ショックが生じる。

油圧モータ駆動装置は、減速ショックを防止するために、各アクチュエータ通路２４に流量制御弁１５を備えている。流量制御弁１５は対応するモータ容量切換アクチュエータ１０から流出する作動液の流量を一定以下に抑えることで、油圧モータ１の回転速度の低下を緩やかにする。

ＦＩＧ．２を参照して、油圧モータ１の構成を説明する。

油圧モータ１は、モータケーシング３０とポートブロック４０とで画成した内部スペースを備える。内部スペースには、シリンダブロック３１と斜板３２が収装される。

シリンダブロック３１はモータケーシング３０とポートブロック４０に支持された回転軸３６の外周に固定される。シリンダブロック３１には回転軸３６と並行な複数のシリンダ３４が周方向に等しい角度間隔で形成される。各シリンダ３４にはピストン３３が収装される。ピストン３３はシューを介して斜板３２に当接状態に保持される。

各シリンダ３４にはＦＩＧ．１の主通路１１または１２から加圧作動油が供給される。シリンダ３４に供給された加圧作動油はピストン３３をシリンダ３４に対して軸方向に伸縮駆動する。斜板３２に当接保持された複数のピストン３３が所定の回転角度位置で順次伸縮運動を行うことで、シリンダブロック３１は回転駆動される。回転軸３６はシリンダブロック３１と一体回転し、回転トルクを油圧ショベルの走行用動力として出力する。

すべてのピストン３３がシリンダ３４内を一往復することで、シリンダブロック３１が一回転する。

斜板３２は、一対のボール軸受を介してモータケーシング３０に傾転可能に支持される。斜板３２は一対のモータ容量切換アクチュエータ１０に駆動されて傾転角を変化させる。斜板３２は低速位置に相当する最大傾転角度と、高速位置に相当する最小傾転角度の２位置間で切り換えられる。図は最大傾転角度の斜板３２を表す。

モータ容量切換アクチュエータ１０は、有底筒状の駆動ピストン７０を備える。駆動ピストン７０はモータケーシング３０に形成されたシリンダ７１に摺動自由に収装される。

シリンダ７１と駆動ピストン７０の間に駆動圧室７２が画成される。駆動圧室７２にアクチュエータ通路２４が接続される。

駆動圧室７２には駆動ピストン７０を介して斜板３２を傾転角減少方向に付勢する圧縮状態のバネ７３が配置される。バネ７３の反発力で駆動ピストン７０は常に斜板３２の背面に押し付けられる。

ＦＩＧ．１の分岐通路２１と２２から導かれる加圧作動液はアクチュエータ通路２４を通って駆動圧室７２に導かれる。駆動圧室７２の作動油圧力で駆動ピストン７０はシリンダ７１から突出し、バネ７３の反発力とともに斜板３２の背面を高速位置に向けて押圧する。一方、各ピストン３３が斜板３２に及ぼす押し付け力は斜板３２を低速位置へと付勢する。斜板３２は、このようにして、駆動圧室７２の作動油圧力に応じて高速位置と低速位置の間で変位する。斜板３２の傾転角が高速位置と低速位置の間で切り換えられると、シリンダ３４内を往復動するピストン３３のストローク距離が変化し、結果としてシリンダブロック３１の回転速度が変化する。

ＦＩＧ．４を参照すると、カウンタバランス弁２とモータ容量切換弁２０と一対の流量制御弁１５とは一体のポートブロック４０に収装される。

カウンタバランス弁２はポートブロック４０に形成されたポートＰ１とＰ２と、主通路１１と１２との間に介装される。ポートブロック４０内において、主通路１１から分岐通路２１が分岐し、主通路１２から分岐通路２２が分岐する。モータ容量切換弁２０は、分岐通路２１及び２２と、ポートブロック４０内に形成された一対のアクチュエータ通路２４との間に設けられる。流量制御弁１５は各アクチュエータ通路２４の途中に設けられる。

カウンタバランス弁２は、ポートブロック４０に形成されたバルブ孔４８に摺動自由に収装されたスプール５０を備える。スプール５０の両端に臨んでポートブロック４０内にパイロット圧室４３と４４が形成される。

油圧モータ１の正転または逆転作動時には、高圧側となるポートＰ１またはポートＰ２の圧力がパイロット通路５またはパイロット通路６を介してパイロット圧室４３またはパイロット圧室４４に導かれる。スプール５０はパイロット圧室４３またはパイロット圧室４４に導かれたパイロット圧に応動して、停止ポジションＣから作動ポジションＡまたは作動ポジョンＢへと変位する。これにより、ポートＰ１と主通路１１が、ポートＰ２と主通路１２がそれぞれ連通する。パイロット通路５とパイロット通路６には固定オリフィス１６がそれぞれ介装される。

パイロット圧室４３にはスプール５０を停止ポジションＣに向けて付勢するバネ３が収装される。パイロット圧室４４にはスプール５０を停止ポジションＣに向けて付勢するバネ４が収装される。これらの、バネ３と４の付勢力によってスプール５０はパイロット圧が作用しない状態では、図に示す停止ポジションＣに保持される。停止ポジションＣにおいては、主通路１１と１２からの作動油流出が遮断される。

スプール５０には、カウンタバランス弁２の一部をなすチェック弁５３と５４が収装される。チェック弁５３はスプール５０が停止ポジションＣに位置している場合でも、ポートＰ１からモータポートＭ１へ向かう作動液の流れを許容するする一方、逆向きの流れを遮断する。チェック弁５４はスプール５０が停止ポジションＣに位置している場合でも、ポートＰ２からモータポートＭ２へ向かう作動液の流れを許容する一方、逆向きの流れを遮断する。

モータ容量切換弁２０はポートブロック４０に形成されたバルブ孔４９に摺動可能に収装されたモータ容量切換スプール６０を備える。

モータ容量切換スプール６０の一端に臨んでバルブ孔４９内にはモータ容量切換パイロット圧室６７が画成される。モータ容量切換スプール６０のもう一端はバネ４１に弾性支持される。バネ４１はモータ容量切換スプール６０を低速側ポジションＬに向けて付勢する。モータ容量切換弁２０は低速側ポジションＬにおいては、

パイロットポートＰＳからモータ容量切換パイロット圧室６７に導かれるパイロット圧が高くなると、モータ容量切換スプール６０がバネ４１に抗して図の右向きに変位し、モータ容量切換弁２０は低速側ポジションＬから高速側ポジションＨに切換えられる。高速側ポジションＨにおいては、モータ容量切換スプール６０の外周に形成された環状溝を介して、分岐通路２１と一方のアクチュエータ通路２４とが連通する。また、同様の別の環状溝を介して分岐通路２２ともう一方のアクチュエータ通路２４とが連通する。これにより、一対のモータ容量切換アクチュエータ１０の一方に加圧作動液が供給される。加圧作動油を供給されたモータ容量切換アクチュエータ１０が伸張し、斜板３２の傾転角を減少させて、油圧モータ１の回転速度を上昇させる。

パイロットポートＰＳからモータ容量切換パイロット圧室６７に導かれるパイロット圧が低下すると、モータ容量切換スプール６０がバネ４１の反発力で図の左向きに変位し、モータ容量切換弁２０は高速側ポジションＨから低速側ポジションＬへと切り換わる。その結果、分岐通路２１と２２のアクチュエータ通路２４との連通は遮断され、一対のアクチュエータ通路２４はそれぞれドレン通路２３に連通する。

低速側ポジションＬにおいて。各モータ容量切換アクチュエータ１０の作動油は、アクチュエータ通路２４からドレン通路２３に流出する。各モータ容量切換アクチュエータ１０は収縮し、斜板３２の傾転角を増大させて、油圧モータ１の回転速度を低下させる。

ＦＩＧＳ．３Ａ－３Ｃを参照すると、アクチュエータ通路２４に介装される流量制御弁１５は、ポートブロック４０に形成されたバルブ孔４２に摺動可能に介装される流量制御スプール６３を備える。説明の都合上、アクチュエータ通路２４のうち、流量制御弁１５とモータ容量切換アクチュエータ１０の間の部分を通路２４Ａ、流量制御弁１５とモータ容量切換弁２０の間の部分を通路２４Ｂと称する。

流量制御スプール６３は円筒壁６３Ａと、円筒壁６３Ａの一端に形成された底部６３Ｂとからなる円筒形に形成される。流量制御スプール６３には、メータリングオリフィス６１と通孔６２と環状溝６４とが形成される。メータリングオリフィス６１は流量制御スプール６３の底部６３Ｂの中心を貫通し、通路２４Ａと流量制御スプール６３の内側とを小さな流通断面積のもとで常時連通する。　流量制御スプール６３はバネ６５により図の右向き、すなわち通路２４Ａに向けて付勢される。

環状溝６４は流量制御スプール６３の円筒壁６３Ａの外周に形成される。通孔６２は円筒壁６３Ａを貫通して流量制御スプール６３の内側と環状溝６４とを連通する。

流量制御スプール６３の円筒壁６３Ａに臨んで、ポートブロック４０にはモータ容量切換弁２０に至る通路２４Ｂが形成される。

メータリングオリフィス６１の周囲の流量制御スプール６３の底部６３Ｂには通路２４Ａの圧力が作用する。この圧力と逆向きに、流量制御スプール６３の内側の圧力とバネ６５の弾性支持力が流量制御スプール６３に作用する。流量制御スプール６３は、通路２４Ｂと通路２４Ａの圧力差、言い替えればメータリングオリフィス６１の圧力損失に応じてバルブ孔４２内を摺動する。

ＦＩＧ．３Ａを参照すると、通路２４Ａの圧力が低い場合には、流量制御スプール６３は図の最も右寄りに位置している。流量制御スプール６３がこの位置にあると、例えば図の矢印に示すようにメータリングオリフィス６１、通孔６２、及び環状溝６４を介して通路２４Ａと通路２４Ｂの間で作動油が流通可能である。流量制御スプール６３のこの位置を流量制御弁１５の全開位置と称する。全開位置における流量制御弁１５の流通抵抗はメータリングオリフィス６１で発生する。

ＦＩＧ．３Ｃを参照すると、通路２４Ａの圧力が高い場合には、流量制御スプール６３はバネ６５に抗して図の最も左寄りに位置している。流量制御スプール６３がこの位置にあると、環状溝６４と通路２４Ｂとの連通が遮断される。その結果、アクチュエータ通路２４の作動油の流通が遮断される。この位置を遮断位置と称する。

ＦＩＧ．３Ｂを参照すると、流量制御スプール６３が全開位置と遮断位置の間に位置している場合には、限定された流量の作動油が通路２４Ａと通路２４Ｂの間で流通可能である。

この位置における流量制御弁１５の流通抵抗は環状溝６４と通路２４Ｂの間の作動油の流通断面積に依存して発生する。環状溝６４と通路２４Ｂの流通断面積は通路２４Ａの圧力上昇に応じて減少する。また、通路２４Ｂの圧力上昇により、流量制御スプール６３の内側の作動油圧力が上昇することで、環状溝６４と通路２４Ｂの流通断面積は増大する。

モータ容量切換弁２０がＨポジションにある場合には、通路２４Ｂの圧力が高く、流量制御弁１５は全開位置にある。この場合には、分岐通路２１または２２から加圧作動油が通路２４Ｂ、環状溝６４、通孔６２、メータリングオリフィス６１、及び通路２４Ａを通ってモータ容量切換アクチュエータ１０に供給され、モータ容量切換アクチュエータ１０が伸張して斜板３２の傾転角を減少させる。

モータ容量切換弁２０がＬポジションにある場合には、モータ容量切換弁２０がＨポジションにある場合よりも通路２４Ｂの圧力が低く、流量制御弁１５はＦＩＧ．３Ｂに示すように流量制御スプール６３を全開位置から閉鎖方向に変位した位置に保つ。

この状態では、斜板３２がモータ容量切換アクチュエータ１０に及ぼす反力で、モータ容量切換アクチュエータ１０が収縮し、モータ容量切換アクチュエータ１０内の作動油がアクチュエータ通路２４、モータ容量切換弁２０を介してドレン通路２３に流出する。

アクチュエータ通路２４に介装された流量制御弁１５においては、通路２４Ａからメータリングオリフィス６１、通孔６２、及び環状溝６４を通って通路２４Ｂへ作動油が流れ、環状溝６４と通路２４Ｂの流通断面積に応じた流通抵抗を発生させる。流通断面積は通路２４Ａの圧力が高いほど絞られるので、モータ容量切換アクチュエータ１０からアクチュエータ通路２４を介してドレン通路２３に流出する作動油の流量は一定以下に抑えられる。

このようにして流量制御弁１５がモータ容量切換アクチュエータ１０からアクチュエータ通路２４を介してドレン通路２３に流出する作動液の流量を一定以下に保つことで、モータ容量切換アクチュエータ１０による斜板３２の傾転角度の増加速度は一定以下に抑制される。したがって、油圧モータ１の減速時の衝撃発生を防止することができる。

流量制御弁１５はモータ容量切換アクチュエータ１０とモータ容量切換弁２０との間に配置されているので、モータ容量切換アクチュエータ１０から流出する作動液の流れに関して、モータ容量切換弁２０は流量制御弁１５の下流に位置する。モータ容量切換アクチュエータ１０から流出する作動液の一部はモータ容量切換弁２０のモータ容量切換スプール６０とバルブ孔４９の隙間からドレンにリークする可能性がある。しかし、モータ容量切換弁２０内の作動油のリークはモータ容量切換アクチュエータ１０の収縮速度に影響を与えない。したがって、流量制御弁１５により油圧モータ１の減速時の衝撃を十分に緩和できる。

モータ容量切換弁２０が低速側ポジションＬから高速側ポジションＨに切換わり、分岐通路２１、２２から導かれる加圧作動液がモータ容量切換アクチュエータ１０に流入する際は、流量制御弁１５は全開位置となり、通孔６２と環状溝６４の間の作動油の流通断面積は最大になる。したがって、ポートＰ１（Ｐ２）に供給される加圧作動油は分岐通路２１（２２）とアクチュエータ通路２４を介してモータ容量切換アクチュエータ１０に速やかに流入し、油圧モータ１の加速応答性も確保される。

流量制御弁１５は通路２４Ａの圧力が高いほど作動油の流通断面積を絞る構造のため、流通断面積の最大値を固定オリフィスに比べてを大きく設定することができる。したがって、作動油のコンタミネーションによる影響を受けにくく、好ましい特性を長期に渡って維持することができる。

ＦＩＧＳ．５－７を参照して、この発明の第２の実施例を説明する。

ＦＩＧＳ．５と６を参照すると、この実施例による油圧モータ駆動装置においては、流量制御弁１５がモータ容量切換アクチュエータ１０に内蔵される。

ＦＩＧ．７を参照すると、流量制御弁１５の流量制御スプール６３は、モータ容量切換アクチュエータ１０の駆動ピストン７０に形成されたバルブ孔８２に摺動自由に収装される。流量制御スプール６３は第１の実施例と同様に円筒壁６３Ａと底部６３Ｂからなる円筒形に形成される。流量制御スプール６３には第１の実施例と同様にメータリングオリフィス６１と通孔６２と環状溝６４とが形成される。流量制御スプール６３は駆動ピストン７０に支持されたバネ６５により駆動圧室７２に向けて弾性支持される。バルブ孔８２には流量制御スプール６３の駆動圧室７２方向への変位を規制するストッパ７７が固定される。

駆動ピストン７０には、環状溝６４と重なり合う位置にポート７５が形成される。モータケーシング３０には駆動ピストン７０の摺動位置によらず、ポート７５に常時連通するアクチュエータ通路２４が形成される。

流量制御スプール６３は、駆動圧室７２とポート７５の圧力差、言い替えればメータリングオリフィス６１の圧力損失に応じてバルブ孔８２内を摺動する。環状溝６４とポート７５の間の流通断面積は、バルブ孔８２内の流量制御スプール６３の摺動位置に応じて変化する。すなわち、流量制御スプール６３がストッパ７７に当接する図の位置において環状溝６４とポート７５の間の流通断面積は最大となる。この位置から、流量制御スプール６３がバネ６５を押し縮める方向に駆動ピストン７０内を軸方向に摺動するのに従って、環状溝６４とポート７５の間の流通断面積は減少する。

モータ容量切換アクチュエータ１０の駆動ピストン７０が斜板３２の反力を受けて傾転角を増大させる方向、すなわち油圧モータ１の回転速度を低下させる方向へ変位すると、駆動圧室７２が収縮し、駆動圧室７２からアクチュエータ通路２４と低速ポジションＬのモータ容量切換弁２０とを介してドレン通路２３に作動油が流出する。

このとき、流量制御弁１５においては、図の矢印に示すように、駆動圧室７２からメータリングオリフィス６１を通って流量制御スプール６３の内側へ流入した作動油が、通孔６２、環状溝６４、及びポート７５を通ってアクチュエータ通路２４へと流出する。

駆動圧室７２の作動油圧力が上昇するにつれて、流量制御スプール６３はバネ６５を押し縮める方向へ変位する。その結果、環状溝６４とポート７５の間の流通断面積が減少する。流通断面積は駆動圧室７２の圧力が高いほど絞られるので、モータ容量切換アクチュエータ１０からアクチュエータ通路２４を介してドレン通路２３に流出する作動油の流量は一定以下に抑えられ、斜板３２の傾転角度の増加速度は一定以下に抑制される。

この実施例においても、第１の実施例と同様にモータ容量切換弁２０内の作動油のリークに影響されずに、油圧モータ１の減速時の衝撃を十分に緩和することができる。

この実施例ではさらに、流量制御弁１５をモータ容量切換アクチュエータ１０に内蔵することで、流量制御弁１５とモータ容量切換アクチュエータ１０とをユニット化でき、油圧モータ駆動装置を構成する部品の数を減らすことができる。

以上の説明に関して２００９年１０月１９日を出願日とする日本国における特願２００９－２４０３３０号、の内容をここに引用により合体する。

以上、この発明をいくつかの特定の実施例を通じて説明してきたが、この発明は上記の各実施例に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施例にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。

例えば以上の各実施例においては、作動油を用いた油圧モータ駆動装置について説明したが、この発明は作動油以外の様々な作動液体を用いた液圧モータの駆動装置に適用可能である。

以上の各実施例による油圧モータ駆動装置は斜板式の油圧モータ１を対象としているが、この発明は、アクチュエータを用いて容量を変化可能なあらゆるタイプの液圧モータの駆動装置に適用可能である。

以上の各実施例による油圧モータ駆動装置は両方向回転型の油圧モータ１を対象とし、油圧モータ１の回転方向に応じて作動する一対のモータ容量切換アクチュエータ１０を備えている。この発明は、しかしながら、一方向回転型の液圧モータの駆動装置にも適用可能であり、その場合には液圧モータ駆動装置は各１基のモータ容量切換アクチュエータ１０と流量制御弁１５を備えれば良い。

以上のように、この発明は液圧ショベルなどの建設機械の走行動力用の液圧モータの減速時の衝撃緩和に好ましい効果をもたらす。

この発明の実施例が包含する排他的性質あるいは特長は以下のようにクレームされる。

Claims

　液圧モータ（１）の容量を作動液を用いて変化させる液圧モータ駆動装置において：
　モータ容量切換アクチュエータ（１０）、モータ容量切換アクチュエータ（１０）は作動液の供給と排出に応じて液圧モータ（１）の容量を変化させる駆動圧室（７２）を備える、と；
　駆動圧室（７２）に作動液を供給する供給ポジション（Ｈ）と、駆動圧室（７２）の作動液を排出する排出ポジション（Ｌ）とを切り換えるモータ容量切換弁（２０）と；
　駆動圧室（７２）とモータ容量切換弁（２０）の間に配置され、駆動圧室（７２）から排出される作動液の流量を調整する流量制御弁（１５）と；
　を備える液圧モータ駆動装置。
　流量制御弁（１５）は、駆動圧室（７２）の作動液圧力が高いほど、作動液の流通断面積を絞る、圧力応動型の可変オリフィスで構成される請求項１の液圧モータ駆動装置。
　流量制御弁（１５）は、
　ハウジング（４０，７０）と；
　ハウジング（４０，７０）に摺動自由に収装された円筒壁（６３Ａ）と底部（６３Ｂ）とを有する流量制御スプール（６３）と；
　底部（６３Ｂ）を貫通して形成された、駆動圧室（７２）に連通するメータリングオリフィス（６１）、流量制御スプール（６３）はメータリングオリフィス（６１）の圧力損失に応じてハウジング（４０，７０）内を摺動する、と；
　円筒壁（６３Ａ）を貫通して流量制御スプール（６３）の内側と外側とを連通する通孔（６２）と；
　通孔（６２）に臨んでハウジング（４０，７０）に形成された通路（２４Ｂ，７５）、通孔（６２）と通路（２４Ｂ，７５）との流通断面積は流量制御スプール（６３）の摺動位置に応じて変化する、と；
　を備える請求項２の液圧モータ駆動装置。
　流量制御弁（１５）がモータ容量切換アクチュエータ（１０）に内蔵されている請求項１から３のいずれかの液圧モータ駆動装置。
　液圧モータ（１）は斜板（３２）の傾転角に応じて容量を変化させる斜板式液圧モータで構成され、モータ容量切換アクチュエータ（１０）はシリンダ（７１）と、シリンダ（７１）に摺動自由に収装され、斜板（３２）を傾転方向に支持する駆動ピストン（７０）とを備え、駆動圧室（７２）は駆動ピストン（７０）に臨んでシリンダ（７０）の内側に形成されている請求項４の液圧モータ駆動装置。
　ハウジング（４０，７０）は駆動ピストン（７０）で構成され、流量制御スプール（６３）は駆動圧室（７２）に底部（６３Ｂ）を臨ませて駆動ピストン（７０）に収装されている、請求項５の液圧モータ駆動装置。
　流量制御スプール（６３）の駆動圧室（７２）に向けての摺動を規制する、駆動ピストン（７０）に固定されたストッパ（７７）をさらに備える請求項６の液圧モータ駆動装置。
　液圧モータ（１）はケーシング（３０）とケーシング（３０）に固定されたポートブロック（４０）とを備え、ハウジング（４０，７０）はポートブロック（４０）で構成される請求項５の液圧モータ駆動装置。