JP2005172080A - Hydraulic driving apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、本発明は建設機械・農業機械等の油圧走行モータに使用される、ポンプ、ポンプの圧油の方向切換弁、方向切換弁の2個のポートに連通されたカウンターバランス弁、カウンターバランス弁の下流に油圧走行モータである油圧モータとを有する油圧駆動装置に使用される油圧駆動装置に関する。 The present invention relates to a pump, a hydraulic pressure direction switching valve of a pump, a counter balance valve communicated with two ports of the direction switching valve, and a counter used in a hydraulic traveling motor of a construction machine or an agricultural machine. The present invention relates to a hydraulic drive device used in a hydraulic drive device having a hydraulic motor that is a hydraulic traveling motor downstream of a balance valve.
従来の建設機械・農業機械等の油圧走行モータに使用される、従来のポンプ、ポンプの圧油の方向切換弁、方向切換弁の2個のポートに連通されたカウンターバランス弁を有する油圧駆動装置においては、カウンターバランス弁の主スプールは方向切換弁の2個のポートにそれぞれ連通された2個の絞りを介したパイロット油路の自己圧により、方向切換弁が中立にされたとき、カウンターバランス弁の主スプールは中立位置に戻るようにされているが、負荷(油圧モータとそれが駆動する駆動部分)の慣性力により、カウンターバランス弁と油圧モータとの間にキャビテーションが発生し、騒音・振動等が発生し、公害・装置の寿命低下を招いた。かかるキャビテーション、騒音・振動等の発生を防止するため、特許文献1では、カウンターバランス弁が開状態の時に、カウンターバランス弁の排出側と油圧モータやカウンターバランス弁の吸入側とを連通する給油路とカウンターバランス弁と連通した緩衝回路とを設け、油圧モータの停止操作が行われてカウンターバランス弁が閉状態に切り換わるまでの間は、カウンターバランス弁の排出側から油圧モータやカウンターバランス弁の吸入側へ連通する給油路により油を流入させてキャビテーション等の発生を防止し、さらにカウンターバランス弁が閉状態に切り換わってからは、カウンターバランス弁と連通した緩衝回路のリリーフ弁が作動して油圧モータの排出側から吸入側に油が循環し、キャビテーション等の発生を防止するものである。キャビテーション、騒音・振動等の発生を防止する従来の別の技術は特許文献2に開示され、この場合、油圧モータとカウンターバランス弁との間に、油圧モータの排出側と吸入側とを連通するようにバイパス弁を設け、油圧モータの停止操作が行われてカウンターバランス弁が閉状態になった後でもバイパス弁が開状態となるようにすることで、油圧モータの排出側から吸入側へ油を流入させ、キャビテーション等の発生を防止するものである。
しかしながら特許文献1では、給油路の作用のみによるキャビテーション等の発生の防止効果が得られるのは、油圧モータの停止操作が行われてからカウンターバランス弁が閉状態に切り換わるまでの間で、カウンターバランス弁が閉状態に切り換わった後で油圧モータが慣性回動した場合、給油路の作用ではキャビテーションの発生を防止することはできないので、カウンターバランス弁が閉状態に切り換わった後もキャビテーションの発生を防止する場合は、リリーフ弁を有する緩衝回路を併設しなければならず、給油路のみの構造に比べ、油圧モータ駆動回路の構造が複雑なものとなってしまい、経済的にも不利になる。又、特許文献2では、建設機械・農業機械等の降坂運転時、機体の自重で油圧走行モータに回転させようとする外力が働き、油圧走行モータがポンプ作用し、排出側の圧力がカウンターバランス弁の絞りの影響で吸入側の圧力より高圧になる場合がある。その場合、油圧走行モータの排出側から吸入側へ油がバイパス弁を通って流入し、バイパス弁の閉止が遅れ、油圧走行モータの停止が遅れるおそれがあった。
However, in
本発明の課題は、構造が複雑で経済的にも不利なリリーフ弁を有する緩衝回路を使用することなく、カウンターバランス弁が開状態から閉状態に切り換わった後も、負荷(油圧モータとそれが駆動する駆動部分)の慣性力により、カウンターバランス弁と油圧モータとの間のキャビテーション、騒音・振動等の発生を防止する、油圧駆動装置を提供することにある。
本発明の別の課題は、建設機械・農業機械等の降坂運転時、機体の自重で油圧走行モータに回転させようとする外力が働くときも、排出側の圧力がカウンターバランス弁の絞りの影響で吸入側の圧力より高圧になっても、油圧走行モータの停止が遅れるおそれがない油圧駆動装置を提供することにある。
The object of the present invention is to provide a load (hydraulic motor and its) after the counterbalance valve is switched from the open state to the closed state without using a buffer circuit having a relief valve that is complicated in structure and economically disadvantageous. It is an object of the present invention to provide a hydraulic drive device that prevents the occurrence of cavitation, noise, vibration, and the like between a counter balance valve and a hydraulic motor due to the inertial force of a drive portion).
Another problem of the present invention is that the pressure on the discharge side of the counterbalance valve is reduced even when an external force is applied to the hydraulic traveling motor by its own weight during downhill operation of construction machinery, agricultural machinery, etc. It is an object of the present invention to provide a hydraulic drive device that does not cause a delay in stopping of the hydraulic traveling motor even if the pressure on the suction side becomes higher than the suction side.
このため本発明は、ポンプ、ポンプの圧油の方向切換弁、方向切換弁の2個のポートに連通されたカウンターバランス弁、カウンターバランス弁の下流に配置した油圧モータとを有する油圧駆動装置において、前記カウンターバランス弁の排出側と前記油圧モータ及びカウンターバランス弁の吸入側とを連通するようにバイパス弁を設け、前記バイパス弁は一対のスプリングにより中立位置に付勢された1本のスプールに内蔵された2個の対向するチェック弁を有し、2個のチェック弁は前記カウンターバランス弁の排出側と吸入側とそれぞれ連通する2個の連通路によって、いずれかが開かれたとき、前記カウンターバランス弁の排出側と前記油圧モータ及びカウンターバランス弁の吸入側とを連通可能にされており、前記カウンターバランス弁の一対の主スプリングにより中立位置に付勢された主スプールは前記方向切換弁の2個のポートにそれぞれ連通された2個の絞りを介したパイロット油路の自己圧により中立位置に戻るようにされており、前記2個のチョーク付きドレン油路は前記2個の絞りを介したパイロット油路と連通されており、前記絞りは前記チョークより大きい開口面積を有し、かつ前記カウンターバランス弁の主スプリングは前記バイパス弁のスプリングより強い付勢力を有し、前記方向切換弁が中立にされたとき、前記バイパス弁のスプールが前記カウンターバランス弁の主スプールより遅く中立位置に戻るようにされたことを特徴とする油圧駆動装置を提供することにより上記した本発明の課題を解決した。 For this reason, the present invention relates to a hydraulic drive apparatus having a pump, a direction switching valve for pressure oil of the pump, a counterbalance valve communicated with two ports of the direction switching valve, and a hydraulic motor disposed downstream of the counterbalance valve. A bypass valve is provided so as to communicate the discharge side of the counter balance valve with the suction side of the hydraulic motor and the counter balance valve, and the bypass valve is provided on a single spool biased to a neutral position by a pair of springs. When two of the check valves are opened by two communication passages that respectively communicate with the discharge side and the suction side of the counter balance valve, The discharge side of the counter balance valve can communicate with the suction side of the hydraulic motor and the counter balance valve. The main spool urged to the neutral position by the pair of main springs of the valve is returned to the neutral position by the self-pressure of the pilot oil passage through the two throttles respectively connected to the two ports of the direction switching valve. The two choke drain oil passages communicate with a pilot oil passage through the two throttles, the throttle has an opening area larger than the choke, and the counterbalance The main spring of the valve has a stronger biasing force than the spring of the bypass valve, and when the direction switching valve is neutral, the spool of the bypass valve returns to the neutral position later than the main spool of the counter balance valve. The above-described problems of the present invention have been solved by providing a hydraulic drive device characterized by the above.
以上説明したように、本発明の油圧駆動装置は、建設機械・農業機械等の油圧走行モータに使用される、従来のポンプ、ポンプの圧油の方向切換弁、方向切換弁の2個のポートに連通されたカウンターバランス弁を有する油圧駆動装置において、バイパス弁を設け、カウンターバランス弁の絞りはバイパス弁1のチョークより大きい開口面積を有し、かつカウンターバランス弁の主スプリングはバイパス弁のスプリングより強い付勢力を有し、方向切換弁が中立にされたとき、バイパス弁のスプールがカウンターバランス弁の主スプールより遅く中立位置に戻るようにされた油圧駆動装置としたので、油圧モータへの圧油供給が遮断され、負荷の慣性力により、油圧モータが回転を続けようとしても、油圧モータ出口ラインに発生した高圧圧油は、バイパス弁のスプールが中立位置に戻るまで、カウンターバランス弁の排出側を通り油圧モータ及びカウンターバランス弁の吸入側に油が流れ、キャビテーションの発生を防止し、騒音・振動等の発生を防止し、公害・装置の寿命低下を招くことのない油圧駆動装置となった。
また、カウンターバランス弁の排出側と油圧モータやカウンターバランス弁の吸入側とを連通するようにバイパス弁を設けることにより、建設機械・農業機械等の降坂運転時、機体の自重で油圧走行モータに回転させようとする外力が働き、油圧走行モータの排出側の圧力が吸入側の圧力より高圧になる場合でも、油圧走行モータの停止が遅れるおそれがない油圧駆動装置を提供するものとなった。
好ましくは、前記絞りはカウンターバランス弁に内蔵され、前記チョークは前記バイパス弁に内蔵されたので、極めてコンパクトな油圧駆動装置を提供するものとなった。
As described above, the hydraulic drive device of the present invention has two ports of a conventional pump, a pump pressure oil direction switching valve, and a direction switching valve, which are used in hydraulic traveling motors such as construction machinery and agricultural machinery. In the hydraulic drive apparatus having a counterbalance valve communicated with the bypass valve, a bypass valve is provided, the throttle of the counterbalance valve has an opening area larger than the choke of the
In addition, by providing a bypass valve so that the discharge side of the counter balance valve communicates with the suction side of the hydraulic motor or counter balance valve, the hydraulic travel motor is driven by its own weight during downhill operation of construction machinery, agricultural machinery, etc. The hydraulic drive device is provided that does not have the possibility of delaying the stoppage of the hydraulic travel motor even when the external force that causes the hydraulic travel motor to act on and the pressure on the discharge side of the hydraulic travel motor becomes higher than the pressure on the suction side. .
Preferably, the throttle is built in the counter balance valve, and the choke is built in the bypass valve, thereby providing a very compact hydraulic drive.
本発明を実施するための最良の形態の油圧駆動装置について、以下添付した図1及び図2に基づきこの発明を詳細に説明する。図1は本発明を実施するための最良の形態の油圧駆動装置の油圧回路図、図2は図1のバイパス弁のスプール2が図でみて右端まで移動した状態を示す説明図、をそれぞれ示す。図1において、原動機22で駆動されるポンプ21の圧油は流量制御弁23を通り方向切換弁25に連通され、方向切換弁25の2個のポートA、Bに連通されたカウンターバランス弁26と、その下流の油圧モータ20に接続されている。方向切換弁25とカウンターバランス弁26との間に、カウンターバランス弁26の排出側bと油圧モータ20及びカウンターバランス弁26の吸入側aとを連通するようにバイパス弁1が接続され、バイパス弁1は一対のスプリング6により中立位置に付勢された1本のスプール2に内蔵された2個の対向するチェック弁31、32を有し、2個のチェック弁31、32はそれぞれ給油路12、13と隙間35との間に配置されている。2個のチェック弁31、32は2個の連通路12及び14、13及び15によってカウンターバランス弁26の吸入側aと排出側bとに連通し、いずれかが開かれたとき、カウンターバランス弁26の排出側bと油圧モータ20及びカウンターバランス弁26の吸入側aとを連通可能にされており、カウンターバランス弁26の一対の主スプリング106により中立位置に付勢された主スプール102は方向切換弁25の2個のポートA、Bにそれぞれ連通された2個の絞り108、108を介したパイロット油路109、109の自己圧により中立位置に戻るようにされている。そして2個のチョーク付きドレン油路10、11は2個の絞り108、108を介したパイロット油路109、109と連通されており、カウンターバランス弁26の絞り108はチョーク8より大きい開口面積を有し、かつカウンターバランス弁26の主スプリング106はバイパス弁1のスプリング6より強い付勢力を有し、方向切換弁25が中立にされたとき、バイパス弁1のスプール2がカウンターバランス弁26の主スプール102より遅く中立位置に戻るようにされている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 attached below with regard to the best mode hydraulic drive device for carrying out the present invention. FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic drive device according to the best mode for carrying out the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view showing a state where the
かかる構成により、本発明の油圧駆動装置は、Aポートに圧油が供給されたとき、カウンターバランス弁26の主スプール102と同様に、バイパス弁1のスプール2は図2に示すように右端まで移動する。次に方向切換弁25が中立にされAポートの圧油供給が遮断されると、カウンターバランス弁26の主スプール102とバイパス弁1のスプール2はそれぞれ主スプリング106、スプリング6により中立位置に戻る。しかしながら、絞り108はチョーク8より大きい開口面積を有し、かつカウンターバランス弁26の主スプリング106はバイパス弁1のスプリング6より強い付勢力を有するので、方向切換弁25が中立にされたとき、バイパス弁1のスプール2がカウンターバランス弁26の主スプール102より遅く中立位置に戻る。カウンターバランス弁26の主スプール102が中立位置に戻ると、油圧モータ20への圧油供給が遮断されるが、負荷(油圧モータ20とそれが駆動する駆動部分)の慣性力により、油圧モータ20は回転を続けようとし、方向切換弁25のポートB’ラインが高圧になり、逆にA’ラインが負圧(キャビテーション発生)となる。この時、バイパス弁1が中立位置に戻るまで、バイパス弁1とカウンターバランス弁26との関係は図2の状態の位置のままであるので、負圧となったA’ラインは、カウンターバランス弁26の内蔵チェック弁を開き、カウンターバランス弁26の吸入側aを通り、給油路14、12を介してバイパス弁1のチェック弁31を開き、隙間35、給油路13、15、カウンターバランス弁26の排出側bを介してBラインの油をドレンに流入させる。これにより、キャビテーション、騒音・振動等の発生を防止し、公害・装置の寿命低下を招くことのない油圧駆動装置となった。また本発明の油圧駆動装置では、絞り108はカウンターバランス弁26に内蔵され、バイパス弁1のチョーク8はバイパス弁1に内蔵されたので、極めてコンパクトな油圧駆動装置を提供するものとなった。
〔本発明の最良の実施形態の効果〕
With this configuration, when hydraulic oil is supplied to the A port, the hydraulic drive device of the present invention allows the
[Effect of Best Embodiment of the Present Invention]
以上説明したように、本発明の油圧駆動装置は、方向切換弁が中立にされたとき、バイパス弁のスプールがカウンターバランス弁の主スプールより遅く中立位置に戻るようにされた油圧駆動装置としたので、カウンターバランス弁が閉状態に切り換わった後も、バイパス弁が閉状態に切り換わるまでの間、カウンターバランス弁の排出側から油圧モータやカウンターバランス弁の吸入側へ油を流入させることができる。これにより、構造が複雑で経済的にも不利なリリーフ弁を有する緩衝回路がなくても、カウンターバランス弁が閉状態に切り換わった後も給油路による作用でキャビテーションが防止できる油圧モータ駆動装置を提供するものとなった。
また、カウンターバランス弁の排出側と油圧モータやカウンターバランス弁の吸入側とを連通するようにバイパス弁を設けることにより、建設機械・農業機械等の降坂運転時、機体の自重で油圧走行モータに回転させようとする外力が働き、油圧走行モータの排出側の圧力が吸入側の圧力より高圧になる場合でも、油圧走行モータの停止が遅れるおそれがない油圧駆動装置を提供するものとなった。
As described above, the hydraulic drive device of the present invention is a hydraulic drive device in which when the directional control valve is neutral, the spool of the bypass valve returns to the neutral position later than the main spool of the counter balance valve. Therefore, even after the counter balance valve is switched to the closed state, the oil can be allowed to flow from the discharge side of the counter balance valve to the hydraulic motor or the intake side of the counter balance valve until the bypass valve is switched to the closed state. it can. As a result, a hydraulic motor drive device that can prevent cavitation due to the action of the oil supply passage even after the counter balance valve is switched to the closed state, even if there is no buffer circuit having a relief valve that is complicated and economically disadvantageous. It became something to offer.
In addition, by providing a bypass valve so that the discharge side of the counter balance valve communicates with the suction side of the hydraulic motor or counter balance valve, the hydraulic travel motor is driven by its own weight during downhill operation of construction machinery, agricultural machinery, etc. The hydraulic drive device is provided that does not have the possibility of delaying the stoppage of the hydraulic travel motor even when the external force that causes the hydraulic travel motor to act on and the pressure on the discharge side of the hydraulic travel motor becomes higher than the pressure on the suction side. .
1..バイパス弁
2..バイパス弁のスプール
6..バイパス弁のスプリング
12、14..Aポート側の給油路
13、15..Bポート側の給油路
20..油圧モータ
25..方向切換弁
26..カウンターバランス弁
102..カウンターバランス弁の主スプール
106..カウンターバランス弁の主スプリング
a..カウンターバランス弁の排出側
b..油圧モータ及びカウンターバランス弁の吸入側
1. . 1. Bypass valve . 5. Bypass valve spool . Bypass valve springs 12,14. . A port side
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