JPH044304A - 油圧制御回路 - Google Patents

油圧制御回路

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JPH044304A
JPH044304A JP10573790A JP10573790A JPH044304A JP H044304 A JPH044304 A JP H044304A JP 10573790 A JP10573790 A JP 10573790A JP 10573790 A JP10573790 A JP 10573790A JP H044304 A JPH044304 A JP H044304A
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hydraulic
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valve
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Kensuke Ioku
賢介 井奥
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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、油圧ショベル等の油圧駆動車両に用いる油圧
モータの油圧制御回路に関するものである。
〔従来の技術] 従来、この種の油圧制御回路としては、第6図に示され
るものが知られていた。すなわち、図示されない原動機
により駆動される油圧ポンプ1から吐出される圧油は、
油圧パイロット式制御弁2でその方向及び流量が制御さ
れ、カウンタバランス弁30を介して、油圧モータ3に
供給される。
そして、油圧パイロット式制御弁2は、パイロット弁4
からのパイロット圧力によってそのストロク量が制御さ
れる。このパイロット弁4はパイロットポンプ5の吐出
油をレバー4aの操作量に応じたパイロット圧力として
出力する弁4b、4Cを備え、このパイロット圧力がパ
イロット油路4d、4eを介して油圧パイロット弐制御
弁2の油圧パイロット室2d、2eに供給される。
第6回の油圧制御回路は、パイロット弁4のレバー4a
が操作されていない中立位置にあり、油圧パイロット式
制御弁2及びカウンタバランス弁30はそれぞれ中立位
置2b、30bにあって、油圧モータ3は停止している
。レバー4aをL方向に操作すると、その操作量に応じ
たパイロット圧力が弁4bから出力され、パイロット油
路4dを介して油圧パイロット弐制御弁2の油圧パイロ
ット室2dに供給され、油圧パイロット弐制御弁2は切
換位置2aに切り換わり、パイロット圧力に応じた開口
面積までストロークする。同時に、油圧ポンプ1からの
圧油が油路1aからパイロット油路30dを通りカウン
タバランス弁30のパイロット弁30fに作用し、カウ
ンタバランス弁30は切換位置30aに切り換えられる
。このため、油圧ポンプ1の圧油は、油路1a、3aを
介して、油圧モータ3に流入する。また、油圧モータ3
からの排出油は、油路3b、カウンタバランス弁30、
油路1b、油圧パイロット式制御弁2を介して、タンク
6へ流出する。従って油圧モータ3は、R方向に回転す
る。なお、レバー4aをR方向に操作すると、油圧パイ
ロット式制御弁2が切換位置2Cに切り換ると共にカウ
ンタバランス弁30が切換位置30cに切り換り、油圧
モータ3には油圧ポンプ1からの圧油が前述とは逆に給
排されるので、その回転方向は逆の矢印り方向となる。
上述の油圧制御回路は、油圧駆動車両が坂道を下陳する
時、その自走を防止し、油圧モータ3の走行速度を一定
の値に制御するものである。この制御は、カウンタバラ
ンス弁30が切換位置30aから中立位置30bに切り
換わる途中において、油圧モータ3の排出側の油路3b
とlb(あるいは3aとla)の間を絞ることで行う。
つまり、カウンタバランス弁30は、油路1a又はlb
から分岐するパイロット油路30d又は30eに作用す
る油圧と、ハネ30h又は30iとの押力がバランスす
る所で停止する構成であり、前記した油路3bとlb(
あるいは3aとla)との間の絞りはこの押力をバラン
スさせるような値に決められる。具体的に説明すると、
油圧モータ3がR方向に駆動中に同方向に下る坂道にさ
しかかると、油圧モータ3は、自走し始める。すると、
油路3a、1aの油圧が減少するので、パイロット油路
30dの油圧も減少する。カウンタバランス弁30は、
ハネ30iに押圧され、切換位置30aから中立位置3
0 bへ復帰し始め、油圧モータ3の排出側の油路3b
と1bとの間を絞る。油圧モータ3の排出側が絞られる
と、油路1a側の油圧が上昇するので、カウンタバラン
ス弁30を切換位置30a側に移動させる。
油圧駆動車両の走行中にレバー4aを中立位置に戻すと
、パイロット弁4はパイロットポンプ5からの油圧を遮
断すると共に、油圧パイロット式制御弁2の油圧パイロ
ット室2d又は2eとタンク6が連通するので、油圧パ
イロット式制御弁2とカウンタバランス弁30はそれぞ
れの戻しバネ2(,2g、30h、30iにより中立位
置2b30bに復帰し、油圧モータ3の排出側が閉しら
れブレーキが働く。油路3a、3bの間に設けられた逃
がし弁7a、7bは、油圧モータ3にブレーキが働いた
とき、油圧モータ3を滑らかに停止させるためのもので
ある。つまり、カウンタバランス弁30が何れかの切換
位置から中立位置に復帰し、油圧モータ3にその駆動方
向の慣性負荷が作用するとき、油圧モータ3がポンプ作
用するが、その吐出側の(R方向への慣性負荷が作用す
ると、油路3bの油圧を制御し、ブレーキ力を発生する
)油圧を制御し油圧モータにブレーキを作用させ、油圧
モータ3を滑らかに停止させ、異常圧の発生を防ぐこと
によって油圧モータ3の破損を防止する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来技術で説明した油圧制御回路は、油圧回路に油圧パ
イロット式制御弁2と上記カウンタバランス弁30を直
列接続する構成となっている。ところで、カウンタバラ
ンス弁30は、上述したように坂道における油圧モータ
3の自走を防止するためのものであり、通常の走行中に
は必要のないものである。しかしながら、油圧モータ3
の制御回路に介在されたままであるので、回路圧損が大
きく、油圧回路の効率が悪いという問題点を有する。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、回路圧損を発生させることなく、油圧モータの排
出側を自走の程度に応じて絞り、油圧モータの自走を防
止する油圧制御回路を提供せんとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、本発明の油圧制御回路は、
原動機により駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプ
から吐出される油圧により駆動される油圧モータと、非
作動時には、油圧モータへの流出入油路を閉鎖し、作動
時には、油圧モータを回転させる圧油の流量及び方向を
制御する油圧パイロット式制御弁と、油圧モータの停止
時の高圧発生を防止する逃がし弁と、レバー操作量に応
したパイロット圧力を前記油圧パイロット弐制御弁の油
圧パイロット室に供給するパイロット弁と、を有する油
圧駆動車両の油圧制御回路において、前記油圧パイロッ
ト式制御弁の油圧パイロット室とパイロット弁を継ぐ油
路に、パイロット圧とモータ駆動側圧力とが対抗して作
用するパイロット圧力制御弁を設けこのパイロット圧力
制御弁が、油圧モータの駆動側の油圧による押力と戻し
バネ力との合計の力が、パイロット圧による押力との差
に応じて作動し、前記合計の力がパイロット圧による押
力より小さい時は、パイロット弁とパイロット室間の絞
りを小さくし、パイロット室とタンクの間の絞りを大き
くし、前記合計の力がパイロット圧による押力より大き
い時は、パイロット弁とパイロット室間の絞りを大きく
し、パイロット室とタンクの間の絞りを小さくする切換
位置を有する様にしたものである。
〔作用〕
上記の技術的手段を有する本発明は、油圧駆動車両が坂
道を下降する時、パイロット圧力制御弁における油圧モ
ータ駆動側圧力が作用する押力と戻しハネ力との合計の
力が、パイロット圧力が作用する押力よりも小さくなり
、この押力差に応じて、油圧パイロット弐制御弁の油圧
パイロット室への油路を絞ると共に、この油圧パイロッ
ト室の油を絞りを介してタンクへ逃すので、油圧パイロ
ット式制御弁のストロークが変化し、油圧モータの排出
側油路を絞り油圧モータを制御することにより、油圧パ
イロット弐制御弁に従来のカウンタバランス弁の機能を
持たゼたので、油圧モータの油路に介在する弁の数が凍
り、回路圧損が低減する。
〔実施例〕
以下、本発明の油圧制御回路の実施例を、第1図に基づ
いて説明する。第1図において、第6図と異なる点は、
パイロット油路4d、4eのそれぞれにパイロット圧力
制御弁8,9が設けられ、油路1a、lbとタンク6の
間のタンク通路5a。
6bに油圧モータ3へ油を供給する吸い込み弁10.1
1が設けられた点である。パイロット圧力制御弁8は切
換位置8a、8b、8cを有し、パイロット室8eに作
用するパイロット圧と対抗しつつ、パイロット室8dに
作用する油圧モータ駆動圧力及び戻しバネ8fの合計の
力によって切り換えられる。なお、パイロット圧力制御
弁9も同し構成となっている。また、油圧モータ3の駆
動を制御する油圧パイロット式制御弁2、レバー4aの
操作量に応じたパイロット圧を発生するパイロット弁4
及び、油路3a、3b間の逃がし弁7a、7bの構成と
作動は第6図で説明したものと同様であり、第6図と同
じ符号を付してその説明を省略する。
つぎに、上述した実施例の作用を以下に説明すレバー4
aをL方向に操作するとその操作量に応したパイロット
圧力がパイロットポンプ5から弁4b、パイロット油路
4d、パイロット圧力制御弁8を通って、油圧パイロッ
ト弐制御弁2の油圧パイロット室2dに導かれ、油圧パ
イロット式圧力制御弁2を切換位置2aに切り換える。
油圧ポンプ1から吐出された油は油路3aから油圧モー
タ3へ供給され、油圧モータ3をRの方向に駆動する。
この時パイロット圧力制御弁8はパイロット室8eに圧
力が立つことにより、−瞬切換位置8aから切換位置8
b、8cに移ろうとするが、すぐに油路1aからの油圧
モータ駆動圧が働くため、駆動圧が一定圧以上である場
合には、切換位置8aを保つ。油圧モータ3から流出し
た油は油路3b、油圧パイロット弐制御弁2、タンク通
路6dを通りタンク6に戻る。
通常の走行中は油圧モータ3の駆動圧力が一定値以上で
あるため、パイロット圧力制御弁2は切換位置2aの位
置にあるが、急な坂道などを降りる場合には車両の自重
により車速か上昇し、油圧モータ3の回転が上がり、油
路3aからの供給油量が不足するようになる。すなわち
、油圧モータ3は外力によりポンプとして働くようにな
り、駆動側の油路3aの圧力が低下し始め、自走ぎみに
なる。この駆動側の油路3aの圧力は油路1aを通って
パイロット圧力制御弁8のパイロット室8dに作用して
おり、この押力とハネ8fの合計の力がパイロット室8
eにおけるパイロット圧力による押圧力よりも小ざくな
ると、パイロット圧力制御弁8は切換位置8bに切換わ
る。この切換位置8bでは、パイロット油路4dから油
圧パイロット室2dへの供給が絞り8gで絞られると共
に油圧パイロンI・室2dの油がパイロット圧力制御弁
8の絞り8hを通してタンク6へと戻され、油圧パイロ
ット室2dの圧力は両絞り8g、8hの開度により決め
られる中間圧となり、レバー4aの操作量により決めら
れたパイロット圧力よりも低下する。パイロット圧力が
低下すると、油圧パイロット沃制御弁2は戻しハネ2g
により、ストロークを減じられ、油圧モータ3からの流
出側油路3bを絞り、油圧モータ3に背圧を生しさせる
ことにより、ブレーキ力を発生させ、油圧モータ3の回
転上昇を抑える。油圧モータ3の回転が正常値となり、
油路1a′の駆動側圧力の押力と戻しハネ8fの合計の
力がパイロット室8eのパイロット圧力の押力よりも大
きくなると、パイロ・71・圧力制御弁8は切換位置8
aに復帰するので、パイロット室2dは、レバー4aの
操作量により決められたパイロットになり油圧パイロッ
ト式制御弁2は切換位置2a位置に復帰する。油路1a
′の駆動側の圧力が急に低下した場合、(例えば急な坂
道にかかり、エンジンのスロットルを戻して油圧ポンプ
1の吐出量が低下したような時)などは、パイロット圧
力制御弁8は切換位置8Cまで切り換わり、パイロット
油路4dのパイロ・7ト圧力の供給を止めると共に油圧
パイロ・ノド室2dの圧油をタンク6へ逃がし、すばや
く油圧パイロ7I・式制御弁2のスプールストロークを
減じて、油圧モータ3の回転上昇を抑える。第2図はこ
のようなパイロット圧力制御弁8,9のストロークと絞
り開度の関係例を示す。
つぎに、これらの自走防止機能が働く場合の油圧パイロ
ット弐制御弁2の作動を、油圧パイロンI・式制御弁2
のストロークに対する開口面積の関係を示す第3図及び
第4図により説明する。第3図は、−船釣にメークイン
制御と呼ばれる開口面積線図で油圧モータ3を駆動側の
開口度合により制御する方式である。この場合、油圧モ
ータ3が自走し始め、駆動側油路3aの圧力が低下し始
めると全速したとおり、パイロット圧力制御弁8が切換
位置8bに切換ねり、油圧パイロット室2dの圧力を減
し、油圧パイロット式制御弁2のストロークを減少させ
て、油圧モータ3の流出側油路3bを絞り、油圧モータ
3に背圧を立たせ、ブレーキをかけようとするが油圧モ
ータ3の駆動側油路3aに通じる開口面積も減少する。
その結果油圧モータ3への供給油量が不足し、さらに駆
動側圧力が低下するが駆動側圧力がタンク通路6aの圧
力よりも低くなると、吸い込み弁10を通して油が供給
されキャビテーション状態になるのを防止する。駆動側
圧力が急澹に低下すると、パイロット圧力制御弁8は切
換位置8Cまで切り換わり、油圧パイロット式制御井2
0ストロークは更に減少し、速やかに流出側油fl13
bを絞り、ブレーキ作用させることとなる。第4図は一
般的にメータアウト制御と呼ばれる開口面積線図で油圧
モータ3を流出側の開口度合により制御する方式である
この場合、油圧モータ3が自走し始め、駆動側油路3a
の圧力が低下し始めると、前述したように、パイ日ノ1
−圧力制御弁8が切換位置8bに切り換わり油圧パイロ
ット室2dの圧力を滅し、油圧パイロット式制御弁2の
スI−ロークを減少させて、油圧モータ3の流出側油路
3bを絞り、油圧モータ3に背圧を立たせ、ブレーキを
かけようとする。
この場合も油圧モータ3の駆動側油路3aに通しる開口
面積も減少するが、もともと油圧モータ3の回転速度は
流出側の開口面積で制御されており、駆動側の開口面積
は大きく取っであるので供給油間の不足が生しにくく、
キャビテーション状態にはなりにくい。仮に、供給油量
不足が生じた場合でもメータアウト制御方式で説明した
通り、吸い込の弁10からの供給がなされキャビテーシ
ョンの発生を防止する。
レバー4aを中立に戻すと、弁4bの供給側は閉塞され
、パイロットポンプ5からの圧油を遮断すると共に、パ
イ日ノ1−油路4dをタンク6に通しる。従って、油圧
パイロット室2dの油はパイロット圧力制御弁8、パイ
ロット油路4dを通り1、タンク6に通じるので、油圧
パイロット式制御弁2のスプールは戻しハネ2gにより
中立位置2bに復帰し、油圧モータ3の流出側油路3b
を閉塞し、ブレーキ力を発生させ、油圧駆動車両を停止
さセる。この時ブレーキに必要な圧力以上の高圧が油路
3bに発生した場合、逃し弁7aが作用し、油を油路3
a側に逃がす。
第5図はロジック弁12〜16で構成された油圧パイロ
ット弐制御弁17を用いた第2の実施例である。ロジッ
ク弁12〜16はそのハネ室12a−16aからタンク
6に通しる排出路12b〜16bにロジック制御弁22
〜26を設け、排出路12b〜16bを絞ることによっ
てロジック弁12〜16が閉し、排出路12b〜16b
がタンク6に通じるとロジック弁12〜16が開くよう
になっている。そして、ロジック制御弁22〜26はパ
イロット弁4′からパイロット圧力制御弁8.9を介し
たパイロット圧力に応して内部通路の絞り開度を変える
構造となっている。
この第2の実施例における作動は以下の通りである。パ
イロット弁4′はレバー4fの操作量を電圧又は電流の
電気信号に変換し、弁4g、4hを電磁操作するもので
あり、レバー4fが操作されていない状態では、弁4g
、4hはパイロットポンプ5からの油を閉塞し、パイロ
ット油路4d4eはタンク6と通している。従って、ロ
ジック弁12〜16を制御するロジック制御弁22〜2
6のパイロット室22a〜26aはタンク6と通した図
示の位置となり、ロジック弁12は全開であり、ロジッ
ク弁13〜16は閉じられた状態となっている。油圧ポ
ンプ1からの吐出油はロジック弁12を通ってタンク6
に戻る。レバー4fをL方向に操作し、パイロット弁4
gを作動させるトレハー操作量に応したパイロット圧が
パイロット油路4dに導かれる。パイロット圧はパイロ
ット圧力制御弁8を通って、ロジック制御弁2326及
びシャツトル弁27を通ってロジック制御弁22のそれ
ぞれのパイロット室23a、26a22aに導かれそれ
ぞれのロジック制御弁を作動させる。ロジック制御弁2
2は内部通路を閉じる方向に働き、バネ室12aからタ
ンク6に逃げていた油が絞られることにより、バネ室1
2aに絞りに応した中間圧が発生するためロジック弁1
2の開度が変わり、タンク6に逃げる量が変わり油圧ポ
ンプ1から吐出された油の圧力が上昇する。
同時に、ロジック弁13のハネ室13aの油がロジック
制御弁23を通して逃げるので、ロジック弁13が開き
油圧ポンプ1の圧力油を油路3aを通して油圧モータ3
に供給し、油圧モータ3はR方向に駆動される。一方、
ロジック弁16はハネ室16aがロジック制御弁26を
通してタンク6に通じるため、油圧モータ3から流出し
た油はロジック弁16を押しひらき、タンク通路6Cを
通ってタンク6に戻る。この状態で自走により油路3a
の駆動圧力が低下し始め、パイロット圧力制御弁8にお
ける駆動側油路1a’のパイロット室8dへの押力と戻
しハネ8fの合計の力が、・パイロット油路4dのパイ
ロット圧力によるパイロット室8eへの押力より小さく
なると、パイロット圧力制御弁8が切換位置8b、8c
へと切り換わり、ロジック制御弁22.23.26のパ
イロット室22a、23a、26aの圧力を下げ、ロジ
ック弁12は開く方向、ロジック弁13と16は閉しる
方向に作動する。この動きは第1図の実施例で示した油
圧パイロット式制御弁2と同様であり、同しように油圧
モータ3の回転上昇を抑える。
また、吸い込み弁10.11はタンク6に通しるタンク
通路6Cと油路3a、3bの間に設けられ、油圧モータ
3への供給油量が不足し駆動側圧力がタンク通路6Cの
圧力よりも低くなると、吸い込み弁10を通して油が供
給されキャビテーション状態になるのを防止する。尚、
ロジック弁14又は、16が吸い込み弁を兼ねる場合は
、吸い込み弁10又は11は省いても良い。
〔発明の効果〕
本発明は、原動機により駆動される油圧ポンプと、この
油圧ポンプから吐出される油圧により駆動される油圧モ
ータと、非作動時には、油圧モータへの流出入油路を閉
鎖し、作動時には、油圧モータを回転させる圧油の流量
及び方向を制御する油圧パイロット式制御弁と、油圧モ
ータの停止時の高圧発生を防止する逃がし弁と、レバー
操作量に応じたパイロット圧力を前記油圧パイロット弐
制御弁の油圧パイロット室に供給するパイロット弁と、
を有する油圧駆動車両の油圧制御回路において、前記油
圧パイロット弐制御弁の油圧パイロット室とパイロット
弁を継ぐ油路に、パイロット圧とモータ駆動側圧力とが
対抗して作用するパイロット圧力制御弁を設け、このパ
イロット圧力制御弁が、油圧モータ駆動側圧力が作用す
る押力と戻しバネ力との合計の力がパイロット圧が作用
する押力よりも大きい場合は、パイロット弁と油圧パイ
ロット室の油路を開けると共に油圧パイロット室とタン
クとの油路を閉じる位置へと切り換わり、油圧モータ駆
動側圧力が作用する押力と戻しバネ力との合計の力がパ
イロット圧が作用する押力よりよりも小さくなった場合
、押力差に応じて、油圧パイロット室への油路を絞ると
共に油圧パイロット室の油を絞りを介してタンクへ逃す
位置へと切り換わる様にすることによって以下に述べる
効果を奏する。
油圧モータとポンプとの間に設けた油圧パイロット式制
御弁をメータイン制御又はメータアウト制御とし、この
制御位置の制御をパイロット弁と油圧パイロット式制御
弁の間に設けられたパイロット圧力制御弁で制御し、こ
の制御位置で油圧モータの速度をコントロールする構成
としたので、回路構成が必要最小限となり、回路抵抗が
減少する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は油圧制御回路図、第2図はパイロ、ト圧力制御
弁のメインスプールの開口面積線図、第3図は油圧パイ
ロット式制御弁のメーターイン制御におけるメインスプ
ールの開口面積線図、第4図は油圧パイロット式制御弁
のメーターアウト制御におけるメインスプールの開口面
積線図、第5図は第2の実施例に係る油圧制御回路図、
第6図は従来の油圧制御回路図である。 1・・・油圧ポンプ、 2.17・・・油圧パイロット式制御弁、2d、2e・
・・油圧パイロット室、 3・・・油圧モータ、 3a、3b・・・油路、 4.4′・・・パイロット弁、 4a、4f・・・レバー 5・・・パイロットポンプ、6・・・タンク、8.9・
・・パイロット圧力制御弁、 8d  8e・・・パイロット室、 8f・・・戻しバネ、8h・・・絞り。 特許出願人 日本エヤーブレーキ株式会社代理人   
弁理士  梶  良 之

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原動機により駆動される油圧ポンプと、この油圧
    ポンプから吐出される油圧により駆動される油圧モータ
    と、非作動時には、油圧モータへの流出入油路を閉鎖し
    、作動時には、油圧モータを回転させる圧油の流量及び
    方向を制御する油圧パイロット式制御弁と、油圧モータ
    の停止時の高圧発生を防止する逃がし弁と、レバー操作
    量に応じたパイロット圧力を前記油圧パイロット式制御
    弁の油圧パイロット室に供給するパイロット弁と、を有
    する油圧駆動車両の油圧制御回路において、 前記油圧パイロット式制御弁の油圧パイロット室とパイ
    ロット弁を継ぐ油路に、パイロット圧とモータ駆動側圧
    力とが対抗して作用するパイロット圧力制御弁を設けこ
    のパイロット圧力制御弁が、油圧モータの駆動側の油圧
    による押力と戻しバネ力との合計の力が、パイロット圧
    による押力との差に応じて作動し、前記合計の力がパイ
    ロット圧による押力より小さい時は、パイロット弁とパ
    イロット室間の絞りを小さくし、パイロット室とタンク
    の間の絞りを大きくし、前記合計の力がパイロット圧に
    よる押力より大きい時は、パイロット弁とパイロット室
    間の絞りを大きくし、パイロット室とタンクの間の絞り
    を小さくする切換位置を有する事を特徴とする油圧回路
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