JPH02142903A - 可変容量型油圧モータ制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に設けられ
る可変容量型油圧モータ制御回路に関し、特に、油圧シ
ョベル等の走行速度をレバー操作によって切換えつるよ
うにした可変容量型油圧モータ制御回路に関する。

［従来の技術〕 一般に、油圧ショベル等の建設機械では、走行用油圧モ
ータに可変容量型油圧モータを用いることによって、平
地走行時等の小負荷時にモータ容量を小容量として、油
圧モータを低トルクで高速回転させ、登板時や積荷時等
の大負荷時に大容量として、高トルクで低速回転させる
ようにしている。

そこで、第５図に従来技術の可変容量型油圧モータ制御
回路として、油圧ショベルの走行装置用油圧回路を例に
挙げて示す。

図において、１は走行装置２を回転駆動する走行用油圧
モータとしての可変容量型の油圧モータを示し、該油圧
モータ１は、例えば斜軸型、斜板型またはラジアルピス
トン型等の油圧モータが用いられ、弁板、斜板またはカ
ムリング等の容量可変部ＩＡを後述のアクチュエータ３
で傾転駆動することによりモータ容量を小容量と大容量
とに可変とする構成になっている。

３は油圧モータ１に付設された容量可変アクチュエータ
（以下、アクチュエータ３という）を示し、該アクチュ
エータ３はピストン３Ａによって画成された小容量側室
３Ｂと、大容量側室３Ｃとを有し、該大容量側室３Ｃは
制御管路４を介して後述の補助ポンプ７またはタンク９
と接続されている。そして、該アクチュエータ３は小容
量側室３Ｂ内に設けたばね３Ｄによって、常時は油圧モ
ータ１の容量可変部ＩＡを小容量側に傾転駆動し、補助
ポンプ７からの圧油が大容量側室３Ｃ内に供給されると
きには、この圧油によってピストン３Ａを室３Ｂ側へと
軸方向に摺動させ、油圧モータ１の容量可変部ＩＡを大
容量側に傾転駆動するようになっている。

５は制御管路４の途中に設けられた容量制御弁を示し、
該容量制御弁５は電磁式方向切換弁によって構成され、
常時はばね５Ａにより小容量切換位置（イ）におかれ、
ソレノイド５Ｂに後述の切換スイッチ１５を介して通電
すると該ソレノイド５Ｂが励磁されて、大容量切換位置
（ロ）に切換えられる。そして、該容量制御弁５は小容
量切換位置（イ）と大容量切換位置（ロ）とで補助ポン
プ７からアクチュエータ３に給排する圧油を切換制御し
、該アクチュエータ３のピストン３Ａを軸方向に摺動さ
せることによって容量可変部ＩＡを小容量側と大容量側
とに傾転させる。

６は補助ポンプ７と共に原動機８の出力軸８Ａによって
回転駆動される油圧ポンプを示し、該油圧ポンプ６はタ
ンク９と共に一対の主管路１０Ａ、ＩＯＢを介して油圧
モータ１と接続され、該油圧モータ１に圧油な給排して
該油圧モータ１を回転させるようになっている。

１１は主管路１０Ａ、ＩＯＢの途中に設けられた方向切
換弁を示し、該方向切換弁１１は両端側に１対の油圧パ
イロット部１１Ａ、ＩＩＢを有した４ボ一ト３位置の油
圧パイロット式方向切換弁によって構成され、油圧パイ
ロット部１１Ａ。

１１Ｂは制御管路４から分岐したパイロット管路１２Ａ
、１２Ｂを介して操作レバー装ｆｆ１１３と接続されて
いる。ここで、該操作レバー装置１３は減圧弁型パイロ
ット弁によって構成され、操作レバー１４の傾転角（ス
トローク量）に応じたパイロット圧を方向切換弁１１の
油圧パイロット部１１Ａ、ＩＩＢに作用させ、該方向切
換弁１１を中立位置（イ）から切換位置（ロ）、（ハ）
に切換操作するようになっている。そして、該方向切換
弁１１は中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切換えら
れると、油圧モータ１を正転させ、切換位置（ハ）に切
換えられると、油圧モータｌを逆転させるようになって
いる。また、該方向切換弁１１は操作レバー１４の傾転
角（ストローク量）に応じてその流路面積が変化し、油
圧モータ１に油圧ポンプ６から供給される圧油の流量（
圧油量）を制御するようになっている。

さらに、１５は運転者によって手動操作され、容量制御
弁５に電気信号を出力する切換スイッチを示し、該切換
スイッチ１５は電源１６と容量制御弁５のソレノイド５
Ｂとの間に接続され、該切換スイッチ１５がＯＦＦされ
ている間はソレノイド５Ｂへの通電を停止し、容量制御
弁５を小容１切換位置（イ）に図示の如（切換えさせ、
切換スイッチ１５がＯＮされるとソレノイド５Ｂに通電
して該ソレノイド５Ｂを励磁し、容量制御弁５を小容量
切換位置（イ）から大容量切換位置（ロ）へと切換えさ
せるようになっている。

従来技術は上述の如く構成されるもので、原動機８によ
り油圧ポンプ６を補助ポンプ７と共に駆動し、方向切換
弁１１を操作レバー１４により中立位置（イ）から切換
位置（ロ）または（ハ）に切換えると、油圧ポンプ６か
らの圧油が油圧モータｌに給排され、該油圧モータ１は
油圧ショベルを走行させるべく走行装置２を正方向また
は逆方向に回転駆動させる。そして、操作レバー１４を
手動操作して方向切換弁１１を中立位置（イ）から切換
位置（ロ）、（ハ）に切換える間では、該方向切換弁１
１の流路面積が操作レバー１４のストローク量に応じて
漸次増加するので、油圧ポンプ６から油圧モータ１に供
給される圧油量も漸次増加し、該油圧モータｌの回転数
は操作レバー１４のストローク盟に応じて増加する。

また、運転者は切換スイッチ１５を手動操作でＯＮ、Ｏ
ＦＦすることにより、容量制御弁５のソレノイド５Ｂに
通電、停止し、通電時にはソレノイド５Ｂを励磁するこ
とにより、容量制御弁５をばね５Ａに抗して小容量切換
位置（イ）から大容量切換位置（ロ）に切換えさせ、ア
クチュエータ３を介して油圧モータ１の容量可変部ＩＡ
を大容量側に傾転させ、該油圧モータ１を高トルクで低
速回転させる。

【発明が解決しようとする課題１ ところで、上述した従来技術では、切換スイッチ１５を
手動操作でＯＦＦ、ＯＮＬ、ない限り、油圧モータ１の
容量を小容量と大容量とに切換えることができない。ま
た、油圧ショベルには左、右に走行用の油圧モータ１が
それぞれ設けられ、該油圧モータｌ、１を個別に回転さ
せるために、運転室には左、右の走行用の操作レバー１
４．１４が設けられている。

このため従来技術では、左、右の操作レバー１４．１４
を操作して左、右の油圧モータｌ、　　１を回転させて
いる途中に、モータ容量を切換える場合には、各操作レ
バー１４の少なくとも一方から一度手を放して切換スイ
ッチ１５を手動操作する必要があり、操作が煩雑になる
ばかりでなく、走行時の安定性を確保できな（なるとい
う欠点がある。

本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、本発明は操作レバーの操作によって油圧モータの容量
を小容量から大容量に自動的に切換えることができ、操
作性を向上できるようにした可変容量型油圧モータ制御
回路を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために本発明が採用する構成の
特徴は、操作レバー装置に、操作レバーに加えられるフ
ルストローク位置での操作力が設定値よりも大きいとき
と小さいときとで異なる信号を出力する検出スイッチを
設け、該検出スイッチから出力される信号に応じて容量
制御弁を大容量側と小容量側とに切換える構成としたこ
とにある。

また、前記容量制御弁を大容量側と小容量側とに切換え
る切換スイッチを前記検出スイッチと並列に設けるよう
にしてもよい。

さらに、前記操作レバー装置は減圧弁型パイロット弁に
よって構成し、該パイロット弁に前記検出スイッチを組
込むようにするのが好ましい。

〔作用〕

上記構成により、運転者は操作レバーにフルストローク
位置で比較的強い操作力を加えるようにすれば、検出ス
イッチから出力される信号によって容量制御弁が自動的
に小容量側から大容量側に切換わるようになり、油圧モ
ータを高トルクで低速回転させることができる。また、
前記操作力を小さ（すればモータ容量を小容量として、
低トルクで高速回転させつる。さらに、切換スイッチを
設ければ、これによってもモータ容量を適宜に手動操作
で切換えることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第４図に基づいて
説明する。なお、実施例では前述した第５図に示す従来
技術と同一の構成要素に同一の符合を付し、その説明を
省略するものとする。

而して、第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例を
示している。

図中、２１は方向切換弁１１の油圧パイロット部１１Ａ
、ＩＩＢとパイロット管路１２Ａ。

１２Ｂを介して接続された操作レバー装置を示し、該操
作レバー装置２１は第２図中にも示す如く、ケーシング
２２と、該ケーシング２２の上端側に傾転可能に設けら
れ、運転室内の運転者によって手動操作される操作レバ
ー２３と、ケーシング２２に内蔵され、該操作レバー２
３を左１右に傾転することにより各ブツシャ２４．２４
を介して圧力設定される一対の減圧弁２５Ａ、２５Ｂと
から大略構成されている。

ここで、該減圧弁２５Ａ、２５Ｂから方向切換弁１１の
油圧パイロット部１１Ａ、ＩＩＢにパイロット管路１２
Ａ、１２Ｂを介して出力されるパイロット圧は操作レバ
ー２３のストローク量（傾転角）に応じて第３図に示す
特性線の如く減圧制御され、フルストローク位置１　Ｓ
ｌに達するとパイロット圧は圧力Ｐ１となって、補助ポ
ンプ７からの吐出圧とほぼ等しい圧力状態となり５方向
切換弁１１は中立位置（イ）から左、右の切換位置（ロ
）、（ハ）のいずれかに完全に切換わる。そして、この
パイロット圧は操作レバー２３がストロークエンドＳ２
の位置に達するまで圧力Ｐ１に保たれる。

２６．２６は操作レバー装置２１のケーシング２２に設
けられた検出スイッチを示し、該谷検出スイッチ２６は
第２図に示す如く、各ブツシャ２４よりも径方向内側に
位置してケーシング２２に摺動可能に設けられ、上端側
かケーシング２２から上向きに突出したストッパ２７と
、該ストッパ２７の下面側に設けられ、リード線２８を
介して電源１６と接続された可動接点２９と、該可動接
点２９に対向してケーシング２２内に固定され、リード
線３０を介して容量制御弁５のソレノイド５Ｂと接続さ
れた固定接点３１と、該固定接点３１から可動接点２９
を離間させるべく、ストッパ２７を常時上向きに設定値
としての所定のばね荷重をもって付勢した設定ばね３２
とから構成されている。

ここで、該谷検出スイッチ２６は操作レバー２３を第３
図に示すフルストローク位置Ｓ１まで傾転させると、操
作レバー２３のカム２３Ａがストッパ２７に当接し、こ
のときの操作力が設定ばね３２による設定値よりも大き
いときに、ストッパ２７が設定ばね３２に抗して押下さ
れ、操作レバー２３を第３図中のストロークエンドＳ２
まで最大傾転させたときに可動接点２９が固定接点３１
に接触する。これによって、該検出スイッチ２６はＯＮ
状態となり、容量制御弁５のソレノイド５Ｂに通電し、
該容量制御弁５を小容量切換位置（イ）から大容量切換
位置（ロ）に自動的に切換させる。また、これ以外のと
きには該検出スイッチ２６はＯＦＦ状態となり、容量制
御弁５は図示の如く小容量切換位置（イ）におかれる。

本実施例による油圧モータ１の制御回路は上述の如き構
成を有するもので、その基本的作動については従来技術
によるものと格別差異はない。

然るに本実施例では、操作レバー装置２１に操作レバー
２３の傾転によってＯＮ、ＯＦＦされる各検出スイッチ
２６を設け、該谷検出スイッチ２６から出力される信号
によって容量制御弁５を小容量切換位置（イ）と大容量
切換位置（ロ）とに切換える構成としたから、運転者は
操作レバー２３の手動操作のみで油圧モータ１の容量を
小容量から大容量に切換えることができ、油圧モータ１
を自動的に高トルクで低速回転させることができる。

即ち、操作レバー２３を手動操作で傾転させると、その
ときのストローク量（傾転角）に応じたパイロット圧が
第３図に示す特性線の如（操作レバー装置２１から発生
し、このパイロット圧に応じて方向切換弁１１が中立位
置（イ）から切換位置（ロ）、（ハ）側に切換わり、油
圧モータ１は小容量低トルクで高速回転し、走行装置２
によって走行動作が行なわれる。そして、坂道の登板時
等に油圧モータ１に作用する負荷が増大すると、該油圧
モータｌによる走行動作がスムーズに行なえなくなる。

そこで、運転者が操作レバー２３をさらに傾転させるべ
く、比較的大きな操作力を加えると、検出スイッチ２６
のストッパ２７が設定ばね３２に抗して押下されるから
、可動接点２９が固定接点３１に接触して該検出スイッ
チ２６からＯＮ信号が出力され、容量制御弁５のソレノ
イド５Ｂが励磁されて大容量切換位置（ロ）に切換えら
れるようになり、油圧モータｌは高トルクで低速回転し
、坂道の登板動作等をスムーズに行なうことができる。

特に、運転者は操作レバー２３をフルストローク位置Ｓ
Ｉまで傾転させても、走行動作が遅いようなときには、
通常、操作レバー２３をストロークエンドＳ２までさら
に強い操作力で傾転させる傾向があるから、この操作傾
向に合致した油圧モータ１の容１切換えを行なうことが
でき、操作性を効果的に向上させることができる。

次に、第４図は本発明の第２の実施例を示し、本実施例
では前記第１の実施例と同一の構成要素に同一の符合を
付し、その説明を省略するものとするに、本実施例の特
徴は、操作レバー装置２１に設けた検出スイッチ２６（
第２図参照）と並列に切換スイッチ４１を設けたことに
ある。ここで、該切換スイッチ４１は従来技術で述べた
切換スイッチ１５とほぼ同様に構成され、運転者が手動
操作することにより、容量制御弁５を小容量切換位置（
イ）から大容量切換位置（ロ）に適宜に切換えつる様に
なっている。

かくして、このように構成される本実施例でも、前記実
施例とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に
本実施例では、切換スイッチ４１を付加したから、ステ
アリング操作時や作業場所が狭い場合等に、油圧モータ
１の容量を適宜に大容量に切換えて、高トルクで、低速
回転させることができ、操作レバー２３等の微操作時の
操作性を向上できる。

なお、前記各実施例では、検出スイッチ２６を可動接点
２９、固定接点３１等によって構成するものとして述べ
たが、これらの接点２９．３１に替えて圧電素子等を用
い、操作レバー２３に加えられる操作力に応じた電気信
号を圧電素子から出力させ、その出力電圧が設定値を越
えたときにモータ容量を切換えるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明によれば、操作レバー装置に
検出スイッチを設けて、操作レバーに加えられる操作力
の大小によって容量制御弁を大容量側と小容量側とに切
換える構成としたから、操作レバーを操作するだけでモ
ータ容量を切換えることができ、負荷が太き（なると油
圧モータを高トルクで低速回転させることができ、操作
性を向上できる上に、切換スイッチを付加すれば、モー
タ容量を大容量に固定でき、操作レバーを微操作し易（
できる等、種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は油圧回路図、第２図は操作レバー装置を拡大して
示す油圧回路図、第３図はストローク量とパイロット圧
の関係を示す特性線図、第４図は第２の実施例を示す油
圧回路図、第５図は従来技術を示す油圧回路図である。 ■・・・油圧モータ、ＩＡ・・・容量可変部、３・・・
容量可変アクチュエータ、５・・・容量制御弁、６・・
・油圧ポンプ、７・・・補助ポンプ、８・・・原動機、
９・・・タンク、ＩＯＡ、ＩＯＢ・・・主管路、１１・
・・方向切換弁、１２Ａ、１２Ｂ・・・パイロット管路
、２１・・・操作レバー装置、２３・・・操作レバー、
２５Ａ。 ２５Ｂ・・・減圧弁、２６・・・検出スイッチ、２８゜
３０リード線、２９・・・可動接点、３１・・・固定接
点、４１・・・切換スイッチ。 特　許　出　願　人　　日立建磯株式会社代理人　弁理
士　広　瀬　和　彦 第 図 第 図 ストローク量 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　容量可変部を有する可変容量型油圧モータと、
   該油圧モータの容量可変部を駆動する容量可変アクチュ
   エータと、該アクチュエータに供給する圧油を切換制御
   すべく、外部からの信号によって大容量側と小容量側と
   に切換えられる容量制御弁と、原動機によって駆動され
   、前記油圧モータに圧油を供給する油圧ポンプと、該油
   圧ポンプと油圧モータとを接続する管路の途中に設けら
   れ、該油圧ポンプから前記油圧モータに供給される圧油
   量を制御すると共に、該油圧モータの回転方向を切換え
   る方向切換弁と、該方向切換弁を操作する操作レバー装
   置とからなる可変容量型油圧モータ制御回路において、
   前記操作レバー装置には、操作レバーに加えられるフル
   ストローク位置での操作力が設定値よりも大きいときと
   小さいときとで異なる信号を出力する検出スイッチを設
   け、該検出スイッチから出力される信号に応じて前記容
   量制御弁を大容量側と小容量側とに切換える構成とした
   ことを特徴とする可変容量型油圧モータ制御回路。
2. （２）　前記容量制御弁を大容量側と小容量側とに切換
   える切換スイッチを前記検出スイッチと並列に設けてな
   る特許請求の範囲（１）項記載の可変容量型油圧モータ
   制御回路。
3. （３）　前記操作レバー装置は減圧弁型パイロット弁に
   よって構成し、該パイロット弁に前記検出スイッチを組
   込んでなる特許請求の範囲（１）項または（２）項記載
   の可変容量型油圧モータ制御回路。