JP3840551B2

JP3840551B2 - Hydraulic drive

Info

Publication number: JP3840551B2
Application number: JP2000230445A
Authority: JP
Inventors: 繁孝小西; 健司鈴木; 秀樹関口
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2020-07-31
Also published as: JP2002039108A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械の走行装置として利用される油圧モータの駆動に適用される油圧駆動装置に関し、特に油圧モータの停止時キャビテーションの発生を防止できる油圧駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種、油圧モータの駆動装置としては、普通油圧モータが一対のメイン回路と、メイン回路の途中に設けたカウンターバランス弁と、ポートを介してポンプ及びタンクからなる油圧源に接続されている。更に二つのメイン回路間に戻り回路を設け、この戻り回路の途中に一対のチェック弁を開閉自在に設け、又上記戻り回路には二つのチェック弁間において低圧側回路を接続している。低圧回路にはモータからの漏れ回路が接続され、この低圧側回路はタンクポートを介してタンク側に接続している。
【０００３】
油圧モータを例えば正転側に駆動する場合には、切換弁（図示せず）を介してポンプポートをポンプ側に、他方のポンプポートをタンク側に接続し、ポンプポートより油圧を供給する。この時カウンターバランス弁がパイロット圧で切換わり、メイン回路から油圧が油圧モータに供給されてこれを正転方向に回転駆動し、油圧モータからの戻り油は他方のメイン回路、カウンターバランス弁、ポンプポートを介してタンク側に戻される。
【０００４】
切換弁を中立ポジションに切換えるとパイロット圧が無くなり、カウンターバランス弁は中立ポジションに戻り、圧油の供給が無くなるので油圧モータは停止する。
【０００５】
しかしながら、油圧モータの停止初期には慣性によって油圧モータが回転し、ポンプ作動する。この為、バキューム作用によるキャビテーションの発生を防止させるため、低圧側回路よりタンク側の油を吸い込み、戻り回路とチェック弁とメイン回路を介して作動油が油圧モータに供給されるようにしている。
【０００６】
しかし、この低圧側回路はドレンラインであることからあまり高圧にすることができず、必要な油圧と流量を確保するためには油圧モータだけでなく、回路やシステム全体を変更する必要がある。しかし、例えば小型建設機械の走行装置用の油圧駆動装置として使用する場合にはその機体の回路やシステムまでは変更することができず、油圧モータの減速フィーリングの向上やキャビテーションによる低騒音の発生を十分に行なうまでにはいたっていないのが現状である。
【０００７】
そこで、本特許出願人は、回路構成やシステム全体を大巾に変更することなく油圧モータの停止時におけるキャビテーションの発生を防止でき、その結果として油圧モータの減速フィリーングの向上と低騒音の発生の防止を併せて図れる油圧駆動装置を開発している。
【０００８】
この油圧駆動装置は図７の回路に示すように、油圧源ポートＰ１，Ｐ２と両回転油圧モータＭとが吐出側と戻り側とに選択的に利用される一対のメイン回路１，２で接続され、各メイン回路１，２の途中にカウンターバランス弁３を切換自在に設け、カウンターバランス弁３は各メイン回路１，２に開閉される一対の吐出通路１０，１１及び一対の戻り通路１２ａ，１２ｂと、各吐出通路１１，１２の途中に設けた一対の第１のチェック弁１３，１４とを備え、カウンターバランス弁３の両側にはスプリング１５，１６とパイロット回路１７，１８とが設けられている油圧駆動装置である。そして、カウンターバランス弁３には上記第１のチェック弁１３，１４の上流側に接続された一対の分岐通路２１，２２を設け、上記各メイン回路１，２にはそれぞれ戻り回路２３，２４を接続し、この戻り回路２３，２４の途中に各メイン回路１，２からの油の流れを許容する一対の第２のチェック弁２５，２６を設け、更に戻り回路２５，２６には上記第２のチェック弁２５，２６間においてバイパス回路２７を接続し、当該バイパス回路２７の他端を上記一対の各分岐通路２１，２２に選択的に開閉させたものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記、図７の油圧駆動装置ではキャビテーションの発生を防止するものとしては極めて有効である反面、油圧モータの停止制御を行なうブレーキ機構を備えた油圧駆動装置として利用した時、次のような不具合がある。
【００１０】
即ち、上記の回路におけるバイパス回路２７にブレーキ機構におけるブレーキシリンダ側の回路を接続した場合、エンジン駆動時には油圧ポンプの吐出流量により回路内に圧力損失が発生して、この圧力がチェック弁２５，２６を介してブレーキ解除用のブレーキシリンダに作用し、ブレーキシリンダのばね力を低下させ、ブレーキトルクを減少させるおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、キャビテーションの発生を有効に防止すると共にブレーキシリンダを接続した場合であってもブレーキの能力を低下させない油圧駆動装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の一つの手段は、油圧源と片回転油圧モータとが吐出側メイン回路と戻り側メイン回路とで接続され、各メイン回路の途中にカウンターバランス弁を切換自在に設け、カウンターバランス弁は吐出側メイン回路に開閉される吐出通路と、吐出通路の途中に設けたチェック弁とを備え、カウンターバランス弁の一側にはスプリングを設け、他側にこのスプリングと対向するパイロット回路を接続している油圧駆動装置に於て、カウンターバランス弁には上記チェック弁の上流側に接続された分岐通路を設け、上記戻り側メイン回路には戻り回路を接続し、この戻り回路の途中に戻り側メイン回路からのパイロット圧で切換って当該戻り側メイン回路からの油の流れを許容する高圧選択弁を設け、更に戻り回路には上記高圧選択弁の下流側においてバイパス回路を開閉自在に接続し、当該バイパス回路の他端を上記分岐通路に選択的に開閉させたことを特徴とする。
【００１３】
同じく他の手段は、油圧源と両回転油圧モータとが吐出側と戻り側とに選択的に利用される一対のメイン回路で接続され、各メイン回路の途中にカウンターバランス弁を切換自在に設け、カウンターバランス弁は各メイン回路に開閉される一対の吐出通路及び一対の戻り通路と、各吐出通路の途中に設けた一対のチェック弁とを備え、カウンターバランス弁の両側にはスプリングとパイロット回路とが設けられている油圧駆動装置に於て、カウンターバランス弁には上記チェック弁の上流側に接続された一対の分岐通路を設け、上記各メイン回路にはそれぞれ戻り回路を接続し、この戻り回路の途中に戻り側となるメイン回路からのパイロット圧で切換って当該メイン回路からの油の流れを許容する高圧選択弁を設け、更に各戻り回路には上記高圧選択弁の下流側においてバイパス回路を開閉自在に接続し、当該バイパス回路の他端を上記一対の各分岐通路に選択的に開閉させたことを特徴とする。
【００１４】
この場合、油圧モータ制御用のブレーキシリンダが設けられ、カウンターバランス弁の分岐通路にブレーキシリンダ側回路に開閉自在に連通される補助通路を接続させるのが好ましい。
【００１５】
同じく、高圧選択弁は一側にメイン回路からのパシロット圧を受けるパイロット回路と、このパイロット回路に対抗する他側のスプリングとが設けられているのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図にもとづいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る油圧回路を示し、図２乃至図５はこの油圧回路を利用した具体的な油圧駆動装置の構造を示す。
【００１８】
図１は、建設機械の走行装置の駆動に利用する正転，逆転可能な両回転油圧モータの駆動装置である。但し油圧モータが片回転の場合には、図１の油圧回路における各一対の部材を一つだけ使用することにより実施可能である。
【００１９】
図１に示す油圧駆動装置用油圧回路は、油圧源と両回転油圧モータＭとが吐出側と戻り側とに選択的に利用される一対のメイン回路１，２で接続され、各メイン回路１，２の途中にカウンターバランス弁３を切換自在に設け、カウンターバランス弁３は各メイン回路１，２に開閉される一対の吐出通路１０，１１及び一対の戻り通路１２ａ，１２ｂと、各吐出通路１０，１１の途中に設けた一対の第１のチェック弁１３，１４とを備え、カウンターバランス弁３の両側にはスプリング１５，１６とオリフィス１９，２０を備えたパイロット回路１７，１８とが設けられているものである。
【００２０】
更にカウンターバランス弁３には上記第１のチェック弁１３，１４の上流側に接続された一対の分岐通路２１，２２と補助回路３１，３２とを設け、上記各メイン回路１，２にはそれぞれ戻り回路２３，２４を接続し、この戻り回路２３，２４の途中に各メイン回路１，２からのパイロツト圧で切換って当該戻り側のメイン回路１又は２からの油の流れを許容する高圧選択弁４を設けている。
【００２１】
更に戻り回路２３，２４には、上記高圧選択弁４の下流側においてバイパス回路２７を接続し、当該バイパス回路２７の他端を上記一対の各分岐通路２１，２２に選択的に開閉させるようにしている。
【００２２】
高圧選択弁４は中立ポジションと左右二つのポジションと両側に設けたスプリング５１，５２に対向してメイン回路１，２からのパイロット圧を受けるパイロット回路２３ａ，２４ａを備えている。更に各戻り回路２３，２４を切換時にバイパス回路２７に連通する通路５３，５４を備えている。更に油圧モータＭを制御するブレーキ機構のブレーキシリンダ５が設けられ、このブレーキシリンダ５は回路３３、カウンターバランス弁３、回路３４を介してドレーンラインＴ１，Ｔ２に接続されている。カウンターバランス弁３が切換った時ドレーンラインＴ１，Ｔ２は遮断され、ブレーキシリンダ５が補助回路３１又は３２に接続される。
【００２３】
尚、上記一対の戻り通路１２ａ，１２ｂの途中にはオリフィス２９，２８が設けられている。更に各メイン回路１，２のポンプポートＰ１，Ｐ２は切換弁を介してポンプ及びタンク側に選択的に接続されるようになっている。
【００２４】
次に、上記油圧回路による油圧駆動装置の作動について述べる。
【００２５】
図１の中立位置から切換弁を介してポンプＰ１をポンプ側にポンプポートＰ２をタンク側に接続すると一方のメイン回路１に圧油が供給されて油圧モータＭを例えば正転方向に回転し、油圧をモータＭから排出された戻り油が他方のメイン回路２を介してタンク側に戻される。
【００２６】
ポンプポートＰ１に圧油が供給されるとパイロット回路２３ａのパイロット圧で高圧選択弁４がスプリング５２に抗して圧側ポジションに切換わる。同様にパイロット回路１７のパイロット圧でカウンターバランス弁３がスプリング１６に抗して図に於て左側ポジションに切換わる。これにより左側ポジションの吐出通路１０がメイン回路１に接続され、分岐通路２１がバイパス回路２７に接続され、補助通路３１が回路３３に接続し、他方のメイン回路２に戻り通路１２ａが連通する。従ってポンプポートＰ１からの圧油が吐出通路１０ー第１のチェック弁１３−メイン回路１を介して油圧モータＭに供給され、この油圧モータＭを正転方向に回転させる。油圧モータＭからの戻り油は他方のメイン回路２−戻り通路１２ａ−オリフィス２８−ポンプポートＰ２を介してタンク側に戻される。
【００２７】
他方補助回路３１に導かれた油は回路３３を介してブレーキシリンダ５に導入されブレーキを解除している。油圧モータＭを逆転方向に回転駆動する場合にはポンプポートＰ２に圧油を供給し、ポンプポートＰ１をタンク側に接続させる。作動は上記の場合と逆になるだけで同じである。
【００２８】
上記の定常回転作動中に油圧モータＭを停止させる場合には切換弁を中立状態に戻し、タンクポートＰ１，Ｐ２を油圧源から遮断する。この為パイロット回路１７からのパイロット圧が無くなり、カウンターバランス弁３は右側のスプリング１６の復元力で図１の中立状態に順次戻される。この際、ある時間はバイパス回路２７が第１の分岐通路２１に連通している。従って油圧モータＭは減速されながら回転が停止する方向に移行するが、油圧源を遮断した初期には慣性によって回転しており、ある時間ポンプ作動し、メイン回路１側が減圧されて負圧ぎみとなり、他方のメイン回路２にオリフィス２８により圧力が生じて高圧となる。又この圧力で油圧モータＭに減速トルクが発生する。この為メイン回路２内の内圧がパイロット回路２４ａを介してパイロット圧として作用し、高圧選択弁４を右側のポジションに切換え、戻り回路２４をバイパス回路２７に接続する。この為、メイン回路２内の圧油が戻り回路２４−バイパス回路２７−分岐通路２１−吐出通路１０−第１のチェック弁１３を介してメイン回路１に供給され、メイン回路１の圧油が油圧モータＭに循環して供給されるのでメイン回路１内の負圧の発生が防止され、キャビテーションの発生を防止する。同様に補助通路３１、回路３３を介して圧油がブレーキシリンダ５にも導かれており、ブレーキ解除を保持している。
【００２９】
図２は、図１の油圧回路の実施に適用される一実施の形態を示す。以下にその構造の詳細を説明するが、図１の部材に対応するものは同一の符号を付すものとする。
【００３０】
バルブボティ３０内に油圧源側のポンプポートＰ１，Ｐ２と油圧モータＭに接続される一対のメイン回路１，２たる通路を形成している。バルブボティ３０には上記メイン回路１，２と直交して連通する弁孔４０を形成し、この弁孔４０内に上記メイン回路１，２を開閉自在に切換えるカウンターバランス弁３を摺動自在に挿入している。
【００３１】
同じくバルブボディ３０内にはカウンターバランス弁３と弁孔４０を介してメイン回路１，２側にそれぞれ連通する一対の戻り回路２３，２４たる通路２３，２４と、この戻り回路２３，２４に接続されるバイパス回路２７たる通路２３が形成されている。
【００３２】
各戻り回路２３，２４の途中にはスプール型の高圧選択弁５が移動自在に挿入され、この高圧選択弁５の本体には左右のパイロット回路２３ａ，２４ａが形成され、同じく本体の左右にスプリング５１，５２が介装されている。
【００３３】
カウンターバランス弁３は中空なスプール４１と、スプール４１内に形成した吐出通路１０及び戻り通路１２ａと、吐出通路１０と戻り通路１２ａ内に開閉自在に挿入された弁体とスプリングとからなる一対の第１のチェック弁１３，１４とが設けられ、更に上記スプール４１には第１のチェック弁１３，１４より上流において吐出通路１０と戻り通路１２ａをそれぞれ上記バイパス回路２７に開閉させる一対の分岐通路２１，２２が形成されている。
【００３４】
上記吐出通路１０と戻り通路１２ａとは選択的に吐出側と戻り側に使用され、例えば図２においてスプール４１が右側に移動している時は吐出通路１０に圧油が供給されている状態であり、戻り通路１２ａがタンク側に接続されて圧油が戻される状態となる。
【００３５】
バルブボディ３０内にはスプール３２の両側において一対の圧力室４３，４４が区画され、この各圧力室４３，４４はパイロット回路１７，１８を介してそれぞれポンプポートＰ１，Ｐ２側のメイン回路１，２に連通しており、各パイロット回路１７，１８内にはそれぞれオリフィス１９，２０が設けられている。更にスプール３２の両側には上記圧力室４３，４４内において一対のスプリング１５，１６が設けられている。
【００３６】
次に、作動について図３乃至図５にもとづいて説明する。
【００３７】
図１の状態はカウンターバランス弁３が中立状態に保持され、圧油は供給されず油圧モータＭは第１のチェック弁１３，１４でブロックされて停止している。この状態から、図２に示すように、ポンプポートＰ１をポンプ側にポンプポートＰ２をタンク側に接続すると、メイン回路１に圧油が供給される。この為パイロット回路１７を介して圧側の圧力室４３にパイロット圧が作用し、スプール４１は右側のスプリング１６に抗して右方向に移動し、図３の位置を経て図４の位置まで右行する。この状態では一方の吐出通路１０が左側の分岐通路２１を介してバイパス回路２７に開口し、他方の右側戻り通路１２ａが右側の分岐通路２２を介して戻り側のメイン回路２に開口する。この場合、右側の分岐通路２２とメイン回路２との間にはスプール４１のランドによって絞り２８が形成される。
【００３８】
他方、左側の吐出通路１０内に圧油が導かれるとその油圧で左側の第１のチェック弁１３が開き、圧油を油圧モータＭの流入側メイン回路１に導く。同時に吐出通路１０内の圧油は分岐通路２１を介してバイパス回路２７に導き、補助通路３１を介してブレーキシリンダ５に導かれる。更にメイン回路１の圧油は戻り回路２３を介してパイロット回路２３ａにも導かれ、高圧選択弁４を右側に移動し、バイパス回路２７を戻り回路２３に接続する。従って、メイン回路１の圧油で油圧モータＭが正転方向に回動し、油圧モータＭから戻された圧油は他方のメイン回路２−オリフィス２８−分岐通路２２−戻り通路１２ａ−ポンプポートＰ２を介してタンクに戻される。
【００３９】
上記の作動中、油圧モータＭを停止する場合にはポンプポートＰ１，Ｐ２を油圧源から遮断する。しかしこの時、例えば切換弁が完全に中立位置に戻るまでのある時間帯では図４，図５のようにスプール３２はまだ右側に位置しており、左側の第１のチェック弁１３を開き、油圧モータＭは減速しながら停止状態に移行する。しかるに、油圧モータＭが減速し始めると、ポンプ作動が発生し、一方のメイン回路１が減圧され、他方のメイン回路２内はオリフィス２８により高圧となる。この為、この高圧された圧油が戻り回路２４からパイロット回路２６を介して高圧選択弁４の右側に作用し、これを左行させる。従って、図４に示すように、一方のメイン回路２内の圧油は戻り回路２４−バイパス回路２７−分岐通路２１−吐出通路１０−第１のチェック弁１３を介して他方のメイン回路１に循環しながら供給され、メイン回路１内の負圧を防止し、キャビテーションの発生を防止する。この状態がすぎると、図５に示すように、右側のスプリング１６によってスプール４１が元の位置の方向に移動し、図１の状態に戻され、油圧モータＭは完全にブロックされて停止する。
【００４０】
図６は本発明の他の実施の形態に係り、これはブレーキ機構を設けていない油圧駆動装置を示し、従って、ブレーキシリンダ５に接続する回路３３が設けられている。その他の構造，作用，効果は、図１の実施の形態と同じである。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果がある。
【００４２】
(1) 各請求項の発明によれば、ポンプ停止作動時に戻り側のメイン回路の圧油を供給側のメイン回路に循環に供給しているので、十分な圧力と流量が供給され、負圧によるキャビテーションの発生を防止でき、併せて油圧モータの減速フィーリングの向上と低騒音の発生を防止が図れる。
【００４３】
(2) 更に油の補給をするために大きな回路、システム内の構造の変更がなく、カウンターバランス弁をそのまま利用すると共に若干のバイパス回路を設けただけであるから加工性，組付性も良く、小型建設機械の走行装置に対応できる。
【００４４】
(3) 請求項３の発明によれば、ブレーキシリンダが設けられている時であっても、このブレーキシリンダには高圧選択弁によって背圧が作用するのを防止でき、ブレーキ力を低下させるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る油圧駆動装置の回路図である。
【図２】図１の回路に基づく油圧駆動装置の縦断正面図である。
【図３】図２の油圧駆動装置における作動状態を示す縦断正面図である。
【図４】図２の油圧駆動装置における作動状態を示す縦断正面図である。
【図５】図２の油圧駆動装置における作動状態を示す縦断正面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る油圧駆動装置の縦断正面図である。
【図７】従来の油圧駆動装置の回路図である。
【符号の説明】
１，２メイン回路
３カウンターバランス弁
４高圧選択弁
５ブレーキシリンダ
１０，１１吐出通路
１２ａ，１２ｂ戻り通路
１５，１６スプリング
１７，１８パイロット回路
１９，２０オリフィス
２１，２２分岐通路
２３，２４戻り回路
２７バイパス回路
２８，２９オリフィス
Ｍ油圧モータ
Ｐ１，Ｐ２ポンプポート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic drive device that is applied to drive a hydraulic motor used as a traveling device of a construction machine, and more particularly to a hydraulic drive device that can prevent the occurrence of cavitation when the hydraulic motor is stopped.
[0002]
[Prior art]
As a drive device for this type of hydraulic motor, a normal hydraulic motor is connected to a hydraulic source comprising a pair of main circuits, a counter balance valve provided in the middle of the main circuit, and a pump and a tank via ports. Further, a return circuit is provided between the two main circuits, a pair of check valves are provided in the middle of the return circuit so as to be openable and closable, and a low-pressure circuit is connected between the two check valves. A leakage circuit from the motor is connected to the low voltage circuit, and this low voltage circuit is connected to the tank side via a tank port.
[0003]
When the hydraulic motor is driven to the forward rotation side, for example, the pump port is connected to the pump side and the other pump port is connected to the tank side via a switching valve (not shown), and hydraulic pressure is supplied from the pump port. At this time, the counter balance valve is switched by the pilot pressure, the hydraulic pressure is supplied from the main circuit to the hydraulic motor, and this is rotated in the forward rotation direction. The return oil from the hydraulic motor is the other main circuit, counter balance valve, pump It is returned to the tank side through the port.
[0004]
When the switching valve is switched to the neutral position, the pilot pressure disappears, the counter balance valve returns to the neutral position, and the hydraulic oil stops because the pressure oil is not supplied.
[0005]
However, at the initial stop of the hydraulic motor, the hydraulic motor rotates due to inertia and the pump operates. Therefore, in order to prevent the occurrence of cavitation due to the vacuum action, the oil on the tank side is sucked from the low pressure side circuit, and the hydraulic oil is supplied to the hydraulic motor via the return circuit, the check valve, and the main circuit.
[0006]
However, since this low-pressure side circuit is a drain line, it cannot be made too high, and it is necessary to change not only the hydraulic motor but also the circuit and the entire system in order to ensure the necessary hydraulic pressure and flow rate. However, for example, when used as a hydraulic drive device for a traveling device of a small construction machine, the circuit and system of the airframe cannot be changed, and the reduction feeling of the hydraulic motor is improved and low noise is generated due to cavitation. However, the current situation is not enough.
[0007]
Therefore, the present applicant can prevent the occurrence of cavitation when the hydraulic motor is stopped without significantly changing the circuit configuration or the entire system, and as a result, the reduction filling of the hydraulic motor and the generation of low noise can be prevented. We are developing a hydraulic drive system that can prevent this problem.
[0008]
In this hydraulic drive device, as shown in the circuit of FIG. 7, the hydraulic source ports P1, P2 and the rotary hydraulic motor M are connected by a pair of main circuits 1, 2 that are selectively used on the discharge side and the return side. The counter balance valve 3 is provided in the middle of each of the main circuits 1 and 2 so as to be switchable. The counter balance valve 3 is opened and closed by the main circuits 1 and 2 and a pair of discharge passages 10 and 11 and a pair of return passages 12a, 12b and a pair of first check valves 13 and 14 provided in the middle of the discharge passages 11 and 12, springs 15 and 16 and pilot circuits 17 and 18 are provided on both sides of the counterbalance valve 3. This is a hydraulic drive unit. The counter balance valve 3 is provided with a pair of branch passages 21 and 22 connected to the upstream side of the first check valves 13 and 14, and the main circuits 1 and 2 are provided with return circuits 23 and 24, respectively. A pair of second check valves 25 and 26 that allow the flow of oil from the main circuits 1 and 2 are provided in the middle of the return circuits 23 and 24, and the return circuits 25 and 26 further include the second check valves 25 and 26. A bypass circuit 27 is connected between the check valves 25 and 26, and the other end of the bypass circuit 27 is selectively opened and closed to the pair of branch passages 21 and 22, respectively.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
While the above-described hydraulic drive device shown in FIG. 7 is extremely effective for preventing the occurrence of cavitation, when used as a hydraulic drive device equipped with a brake mechanism for controlling the stop of the hydraulic motor, there are the following problems. is there.
[0010]
That is, when the circuit on the brake cylinder side in the brake mechanism is connected to the bypass circuit 27 in the above circuit, a pressure loss occurs in the circuit due to the discharge flow rate of the hydraulic pump when the engine is driven, and this pressure is applied to the check valves 25 and 26. It acts on the brake cylinder for releasing the brake via the brake, reducing the spring force of the brake cylinder and reducing the brake torque.
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydraulic drive device that effectively prevents the occurrence of cavitation and does not reduce the brake performance even when a brake cylinder is connected.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a hydraulic source and a single-rotation hydraulic motor are connected by a discharge-side main circuit and a return-side main circuit, and a counter balance valve is switched in the middle of each main circuit. The counter balance valve is provided with a discharge passage that is opened and closed by the discharge side main circuit and a check valve provided in the middle of the discharge passage. A spring is provided on one side of the counter balance valve, and this spring is provided on the other side. The counter balance valve is provided with a branch passage connected to the upstream side of the check valve, and a return circuit is connected to the return side main circuit. A high-pressure selection valve is provided in the middle of the return circuit to switch with the pilot pressure from the return-side main circuit to allow oil flow from the return-side main circuit. Connects the bypass circuit openably downstream of the high pressure selection valve, the other end of the bypass circuit is characterized in that is selectively opened and closed to the branch passage.
[0013]
Similarly, another means is that a hydraulic power source and a double-rotating hydraulic motor are connected by a pair of main circuits that are selectively used on the discharge side and the return side, and a counter balance valve is provided in the middle of each main circuit so as to be switchable. The counter balance valve includes a pair of discharge passages and a pair of return passages that are opened and closed by each main circuit, and a pair of check valves provided in the middle of each discharge passage. A spring and a pilot circuit are provided on both sides of the counter balance valve. The counter balance valve is provided with a pair of branch passages connected to the upstream side of the check valve, and a return circuit is connected to each main circuit. A high pressure selection valve is provided in the middle of the circuit to switch the pilot pressure from the main circuit on the return side to allow the oil flow from the main circuit. Connecting a bypass circuit openably downstream of the high pressure selection valve, the other end of the bypass circuit is characterized in that is selectively opened and closed to the pair of the branch passages.
[0014]
In this case, it is preferable that a brake cylinder for controlling the hydraulic motor is provided, and an auxiliary passage that is openably and closably connected to the circuit on the brake cylinder side is connected to the branch passage of the counter balance valve.
[0015]
Similarly, the high pressure selection valve is preferably provided on one side with a pilot circuit that receives the pasirot pressure from the main circuit and a spring on the other side that opposes the pilot circuit.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 shows a hydraulic circuit according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 show a specific structure of a hydraulic drive device using the hydraulic circuit.
[0018]
FIG. 1 shows a drive device for a double-rotating hydraulic motor capable of normal rotation and reverse rotation, which is used for driving a traveling device of a construction machine. However, when the hydraulic motor is in one rotation, it can be implemented by using only one pair of members in the hydraulic circuit of FIG.
[0019]
The hydraulic circuit for a hydraulic drive device shown in FIG. 1 is connected to a pair of main circuits 1 and 2 in which a hydraulic source and a rotary hydraulic motor M are selectively used on the discharge side and the return side. The counter balance valve 3 is provided so as to be freely switchable between the main circuit 1 and the pair of discharge passages 10 and 11 and the pair of return passages 12a and 12b, and the discharge passages. A pair of first check valves 13, 14 provided in the middle of 10, 11 is provided, and pilot circuits 17, 18 having springs 15, 16 and orifices 19, 20 are provided on both sides of the counterbalance valve 3. It is what has been.
[0020]
Further, the counter balance valve 3 is provided with a pair of branch passages 21 and 22 and auxiliary circuits 31 and 32 connected to the upstream side of the first check valves 13 and 14, respectively. A return circuit 23, 24 is connected, and a high pressure that allows oil flow from the main circuit 1 or 2 on the return side by switching with the pilot pressure from each main circuit 1, 2 in the middle of the return circuit 23, 24. A selection valve 4 is provided.
[0021]
Further, a bypass circuit 27 is connected to the return circuits 23 and 24 on the downstream side of the high pressure selection valve 4 so that the other end of the bypass circuit 27 is selectively opened and closed by the pair of branch passages 21 and 22. ing.
[0022]
The high pressure selection valve 4 includes pilot circuits 23a and 24a that receive pilot pressures from the main circuits 1 and 2 in opposition to springs 51 and 52 provided on both sides of the neutral position and the two left and right positions. Furthermore, the return circuits 23 and 24 are provided with passages 53 and 54 that communicate with the bypass circuit 27 when switching. Further, a brake cylinder 5 of a brake mechanism for controlling the hydraulic motor M is provided, and the brake cylinder 5 is connected to the drain lines T1 and T2 via the circuit 33, the counter balance valve 3, and the circuit 34. When the counter balance valve 3 is switched, the drain lines T1 and T2 are shut off and the brake cylinder 5 is connected to the auxiliary circuit 31 or 32.
[0023]
In the middle of the pair of return passages 12a and 12b, orifices 29 and 28 are provided. Further, the pump ports P1 and P2 of the main circuits 1 and 2 are selectively connected to the pump and the tank side through switching valves.
[0024]
Next, the operation of the hydraulic drive device by the hydraulic circuit will be described.
[0025]
When the pump P1 is connected to the pump side and the pump port P2 is connected to the tank side through the switching valve from the neutral position in FIG. 1, pressure oil is supplied to one main circuit 1 to rotate the hydraulic motor M, for example, in the forward rotation direction. The return oil discharged from the motor M is returned to the tank side via the other main circuit 2.
[0026]
When pressure oil is supplied to the pump port P1, the high pressure selection valve 4 is switched to the pressure side position against the spring 52 by the pilot pressure of the pilot circuit 23a. Similarly, the counter balance valve 3 is switched to the left position in the figure against the spring 16 by the pilot pressure of the pilot circuit 17. As a result, the discharge passage 10 at the left position is connected to the main circuit 1, the branch passage 21 is connected to the bypass circuit 27, the auxiliary passage 31 is connected to the circuit 33, and the return passage 12 a communicates with the other main circuit 2. Accordingly, the pressure oil from the pump port P1 is supplied to the hydraulic motor M via the discharge passage 10, the first check valve 13 and the main circuit 1, and the hydraulic motor M is rotated in the forward direction. The return oil from the hydraulic motor M is returned to the tank side via the other main circuit 2-return passage 12a-orifice 28-pump port P2.
[0027]
On the other hand, the oil guided to the auxiliary circuit 31 is introduced into the brake cylinder 5 via the circuit 33 to release the brake. When the hydraulic motor M is rotationally driven in the reverse rotation direction, pressure oil is supplied to the pump port P2, and the pump port P1 is connected to the tank side. The operation is the same, just the reverse of the above case.
[0028]
When the hydraulic motor M is stopped during the steady rotation operation, the switching valve is returned to the neutral state, and the tank ports P1 and P2 are shut off from the hydraulic power source. Therefore, the pilot pressure from the pilot circuit 17 disappears, and the counterbalance valve 3 is sequentially returned to the neutral state in FIG. 1 by the restoring force of the right spring 16. At this time, the bypass circuit 27 communicates with the first branch passage 21 for a certain period of time. Accordingly, the hydraulic motor M shifts in a direction in which the rotation is stopped while being decelerated. However, when the hydraulic power source is shut off, the hydraulic motor M rotates due to inertia and the pump is operated for a certain time, and the main circuit 1 side is depressurized to become negative pressure. Then, pressure is generated in the other main circuit 2 by the orifice 28 and becomes high pressure. Also, a deceleration torque is generated in the hydraulic motor M by this pressure. For this reason, the internal pressure in the main circuit 2 acts as a pilot pressure via the pilot circuit 24 a, switches the high pressure selection valve 4 to the right position, and connects the return circuit 24 to the bypass circuit 27. For this reason, the pressure oil in the main circuit 2 is supplied to the main circuit 1 via the return circuit 24 -the bypass circuit 27 -the branch passage 21 -the discharge passage 10 -the first check valve 13 and the pressure oil in the main circuit 1 is supplied. Since it is circulated and supplied to the hydraulic motor M, the generation of negative pressure in the main circuit 1 is prevented, and the occurrence of cavitation is prevented. Similarly, the pressure oil is guided to the brake cylinder 5 through the auxiliary passage 31 and the circuit 33, and the brake release is maintained.
[0029]
FIG. 2 shows an embodiment applied to the implementation of the hydraulic circuit of FIG. Details of the structure will be described below, and the components corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0030]
A pair of main circuits 1 and 2 connected to the hydraulic power source side pump ports P 1 and P 2 and the hydraulic motor M are formed in the valve body 30. A valve hole 40 is formed in the valve body 30 so as to communicate perpendicularly to the main circuits 1 and 2, and a counter balance valve 3 for slidably switching the main circuits 1 and 2 is slidably inserted into the valve hole 40. is doing.
[0031]
Similarly, in the valve body 30, a pair of return circuits 23, 24 communicating with the main circuits 1, 2 via the counterbalance valve 3 and the valve hole 40, respectively, and the return circuits 23, 24 are connected. A passage 23 serving as a bypass circuit 27 is formed.
[0032]
A spool type high pressure selection valve 5 is movably inserted in the middle of each return circuit 23, 24, and left and right pilot circuits 23a, 24a are formed in the main body of the high pressure selection valve 5, and springs are also formed on the left and right sides of the main body. 51 and 52 are interposed.
[0033]
The counterbalance valve 3 includes a hollow spool 41, a discharge passage 10 and a return passage 12a formed in the spool 41, and a pair of valve bodies and springs inserted in the discharge passage 10 and the return passage 12a so as to be openable and closable. The first check valves 13 and 14 are provided, and the spool 41 further includes a pair of branch passages for opening and closing the discharge passage 10 and the return passage 12a to the bypass circuit 27 upstream of the first check valves 13 and 14, respectively. 21 and 22 are formed.
[0034]
The discharge passage 10 and the return passage 12a are selectively used on the discharge side and the return side. For example, when the spool 41 moves to the right side in FIG. 2, pressure oil is supplied to the discharge passage 10. Yes, the return passage 12a is connected to the tank side and the pressure oil is returned.
[0035]
In the valve body 30, a pair of pressure chambers 43, 44 are defined on both sides of the spool 32. The pressure chambers 43, 44 are respectively connected to the main circuit 1, on the pump port P1, P2 side via the pilot circuits 17, 18, respectively. 2 and orifices 19 and 20 are provided in the pilot circuits 17 and 18, respectively. Further, a pair of springs 15 and 16 are provided in the pressure chambers 43 and 44 on both sides of the spool 32.
[0036]
Next, the operation will be described with reference to FIGS.
[0037]
In the state of FIG. 1, the counterbalance valve 3 is maintained in a neutral state, pressure oil is not supplied, and the hydraulic motor M is blocked by the first check valves 13 and 14 and stopped. From this state, as shown in FIG. 2, when the pump port P1 is connected to the pump side and the pump port P2 is connected to the tank side, the pressure oil is supplied to the main circuit 1. Therefore, the pilot pressure acts on the pressure side pressure chamber 43 via the pilot circuit 17, the spool 41 moves to the right against the right spring 16, and moves rightward to the position of FIG. 4 through the position of FIG. To do. In this state, one discharge passage 10 opens to the bypass circuit 27 via the left branch passage 21, and the other right return passage 12 a opens to the return main circuit 2 via the right branch passage 22. In this case, a throttle 28 is formed by the land of the spool 41 between the right branch passage 22 and the main circuit 2.
[0038]
On the other hand, when pressure oil is introduced into the left discharge passage 10, the left first check valve 13 is opened by the oil pressure, and the pressure oil is guided to the inflow side main circuit 1 of the hydraulic motor M. At the same time, the pressure oil in the discharge passage 10 is guided to the bypass circuit 27 via the branch passage 21 and is guided to the brake cylinder 5 via the auxiliary passage 31. Further, the pressure oil in the main circuit 1 is also guided to the pilot circuit 23 a through the return circuit 23, moves the high pressure selection valve 4 to the right side, and connects the bypass circuit 27 to the return circuit 23. Accordingly, the hydraulic motor M is rotated in the forward direction by the pressure oil of the main circuit 1, and the pressure oil returned from the hydraulic motor M is the other main circuit 2-orifice 28-branch path 22-return path 12a-pump port. It is returned to the tank via P2.
[0039]
During the above operation, when the hydraulic motor M is stopped, the pump ports P1 and P2 are shut off from the hydraulic source. However, at this time, for example, in a certain time period until the switching valve completely returns to the neutral position, the spool 32 is still located on the right side as shown in FIGS. 4 and 5, and the first check valve 13 on the left side is opened. The hydraulic motor M shifts to a stopped state while decelerating. However, when the hydraulic motor M starts to decelerate, pump operation occurs, one main circuit 1 is depressurized, and the other main circuit 2 is pressurized by the orifice 28. For this reason, this high pressure oil acts on the right side of the high pressure selection valve 4 from the return circuit 24 via the pilot circuit 26, and this is left-handed. Therefore, as shown in FIG. 4, the pressure oil in one main circuit 2 is transferred to the other main circuit 1 via the return circuit 24 -bypass circuit 27 -branch passage 21 -discharge passage 10 -first check valve 13. Supplied while circulating, prevents negative pressure in the main circuit 1 and prevents cavitation. When this state is excessive, as shown in FIG. 5, the spool 41 is moved in the direction of the original position by the right spring 16 and returned to the state of FIG. 1, and the hydraulic motor M is completely blocked and stopped.
[0040]
FIG. 6 relates to another embodiment of the invention, which shows a hydraulic drive without a brake mechanism, and therefore a circuit 33 connected to the brake cylinder 5 is provided. Other structures, functions, and effects are the same as those of the embodiment of FIG.
[0041]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0042]
(1) According to the invention of each claim, since the pressure oil of the return-side main circuit is supplied to the circulation to the supply-side main circuit during the pump stop operation, sufficient pressure and flow rate are supplied, and the negative pressure This can prevent the occurrence of cavitation, and improve the deceleration feeling of the hydraulic motor and prevent the generation of low noise.
[0043]
(2) In addition, there is no change in the structure of the large circuit and system for replenishing oil, the counter balance valve is used as it is, and only a few bypass circuits are provided. It can correspond to the traveling equipment of small construction machines
[0044]
(3) According to the invention of claim 3, even when the brake cylinder is provided, it is possible to prevent the back pressure from acting on the brake cylinder by the high pressure selection valve, thereby reducing the braking force. Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a hydraulic drive device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal front view of a hydraulic drive unit based on the circuit of FIG.
FIG. 3 is a longitudinal front view showing an operating state in the hydraulic drive device of FIG. 2;
4 is a longitudinal front view showing an operating state of the hydraulic drive device of FIG. 2; FIG.
5 is a longitudinal sectional front view showing an operating state of the hydraulic drive device of FIG. 2. FIG.
FIG. 6 is a longitudinal front view of a hydraulic drive device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional hydraulic drive device.
[Explanation of symbols]
1, 2 Main circuit 3 Counter balance valve 4 High pressure selection valve 5 Brake cylinders 10, 11 Discharge passages 12a, 12b Return passages 15, 16 Spring 17, 18 Pilot circuits 19, 20 Orifices 21, 22 Branch passages 23, 24 Return circuit 27 Bypass circuit 28, 29 Orifice M Hydraulic motor P1, P2 Pump port

Claims

油圧源と片回転油圧モータとが吐出側メイン回路と戻り側メイン回路とで接続され、各メイン回路の途中にカウンターバランス弁を切換自在に設け、カウンターバランス弁は吐出側メイン回路に開閉される吐出通路と、吐出通路の途中に設けたチェック弁とを備え、カウンターバランス弁の一側にはスプリングを設け、他側にこのスプリングと対向するパイロット回路を接続している油圧駆動装置に於て、カウンターバランス弁には上記チェック弁の上流側に接続された分岐通路を設け、上記戻り側メイン回路には戻り回路を接続し、この戻り回路の途中に戻り側メイン回路からのパイロット圧で切換って当該戻り側メイン回路からの油の流れを許容する高圧選択弁を設け、更に戻り回路には上記高圧選択弁の下流側においてバイパス回路を開閉自在に接続し、当該バイパス回路の他端を上記分岐通路に選択的に開閉させたことを特徴とする油圧駆動装置。A hydraulic source and a single-rotation hydraulic motor are connected by a discharge-side main circuit and a return-side main circuit, and a counterbalance valve is provided in the middle of each main circuit so as to be switchable. The counterbalance valve is opened and closed by the discharge-side main circuit. In a hydraulic drive apparatus comprising a discharge passage and a check valve provided in the middle of the discharge passage, a spring provided on one side of the counter balance valve, and a pilot circuit facing the spring connected on the other side The counter balance valve is provided with a branch passage connected to the upstream side of the check valve, a return circuit is connected to the return side main circuit, and switching is performed by a pilot pressure from the return side main circuit in the middle of the return circuit. Thus, a high-pressure selection valve that allows the flow of oil from the return-side main circuit is provided, and a bypass circuit is provided downstream of the high-pressure selection valve in the return circuit. Connect closed freely, a hydraulic drive system which is characterized in that the other end of the bypass circuit was selectively open and close the branch passage.

油圧源と両回転油圧モータとが吐出側と戻り側とに選択的に利用される一対のメイン回路で接続され、各メイン回路の途中にカウンターバランス弁を切換自在に設け、カウンターバランス弁は各メイン回路に開閉される一対の吐出通路及び一対の戻り通路と、各吐出通路の途中に設けた一対のチェック弁とを備え、カウンターバランス弁の両側にはスプリングとパイロット回路とが設けられている油圧駆動装置に於て、カウンターバランス弁には上記チェック弁の上流側に接続された一対の分岐通路を設け、上記各メイン回路にはそれぞれ戻り回路を接続し、この戻り回路の途中に戻り側となるメイン回路からのパイロット圧で切換って当該メイン回路からの油の流れを許容する高圧選択弁を設け、更に各戻り回路には上記高圧選択弁の下流側においてバイパス回路を開閉自在に接続し、当該バイパス回路の他端を上記一対の各分岐通路に選択的に開閉させたことを特徴とする油圧駆動装置。A hydraulic power source and a double-rotating hydraulic motor are connected by a pair of main circuits that are selectively used on the discharge side and the return side, and a counter balance valve is provided in the middle of each main circuit so that the counter balance valve can be switched. A pair of discharge passages and a pair of return passages that are opened and closed by the main circuit and a pair of check valves provided in the middle of each discharge passage are provided, and springs and pilot circuits are provided on both sides of the counter balance valve. In the hydraulic drive system, the counter balance valve is provided with a pair of branch passages connected to the upstream side of the check valve, and a return circuit is connected to each of the main circuits. Provided with a high pressure selection valve that allows the flow of oil from the main circuit by switching with the pilot pressure from the main circuit, and each return circuit is provided downstream of the high pressure selection valve. Hydraulic drive system, characterized in that a bypass circuit openably and the other end of the bypass circuit is selectively opened and closed to the pair of the branch passages at.

油圧モータ制御用のブレーキシリンダが設けられ、カウンターバランス弁の分岐通路にブレーキシリンダ側回路に開閉自在に連通される補助通路を接続させることを特徴とする請求項１又は２の油圧駆動装置。The hydraulic drive device according to claim 1 or 2, wherein a brake cylinder for controlling the hydraulic motor is provided, and an auxiliary passage that is openably and closably connected to a circuit on the brake cylinder side is connected to a branch passage of the counter balance valve.

高圧選択弁は一側にメイン回路からのパシロット圧を受けるパイロット回路と、このパイロット回路に対抗する他側のスプリングとが設けられていることを特徴とする請求項１，２又は３の油圧駆動装置。4. The hydraulic drive according to claim 1, wherein the high-pressure selection valve is provided with a pilot circuit for receiving a pasirot pressure from the main circuit on one side and a spring on the other side opposed to the pilot circuit. apparatus.