JPH1078006A - 減速制御装置 - Google Patents

減速制御装置

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JPH1078006A
JPH1078006A JP9220298A JP22029897A JPH1078006A JP H1078006 A JPH1078006 A JP H1078006A JP 9220298 A JP9220298 A JP 9220298A JP 22029897 A JP22029897 A JP 22029897A JP H1078006 A JPH1078006 A JP H1078006A
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valve
fluid
control device
deceleration control
motor
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JP9220298A
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Dennis L Sorbel
エル．ソーベル デニス
John W Grant
ダブリュ．グラント ジョン
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Caterpillar Inc
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Caterpillar Inc
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10—Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12—Slewing or traversing gears
    • E02F9/121—Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/123—Drives or control devices specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/12—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
    • B60T13/22—Brakes applied by springs or weights and released hydraulically
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10—Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12—Slewing or traversing gears
    • E02F9/121—Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/128—Braking systems

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 慣性により生じた油圧衝撃荷重が前記機械や
油圧回路にかからないようすること。 【解決手段】 油圧モータ１１の両側に油圧源に連通す
る一対のモータライン１７、１８を接続し、油圧モータ
１１により旋回させる構造体２８の旋回を停止する際、
機械的な制動装置２７を緩慢に作動させると共に、所定
時間モータライン１７、１８間を互いに連通させて、モ
ータライン１７、１８間の流量を制限しながら流体を油
圧モータ１１へ循環させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的に掘削機等の
油圧スイングモータの制御に関し、特に、抑制しながら
旋回させる減速制御用の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】掘削機等の多くの機械の旋回上部構造体
は、方向制御弁により制御される油圧式のスイングモー
タにより制御されている。前記上部構造体の大きな質量
および形状のために、上部構造体が旋回すると大きな慣
性負荷が発生する。前記上部構造体が停止するとき、ス
イングモータおよび／または油圧回路は、こうした慣性
負荷を吸収しなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記機械や油圧回路の
種々の部分に慣性により生じた油圧衝撃荷重がかからな
いように若しくは可及的に小さくするために、多くの装
置が油圧回路に採用されてきた。こうした装置の１つの
例が米国特許第４５８６３３２号に開示されている。こ
の特許の制御回路は通常開いている一対の遮断弁を具備
している。この一対の遮断弁の各々は、そのバネにより
付勢された位置において、方向制御弁が作動位置から中
立位置に移動したときに、流体の流量を抑制しながらモ
ータライン間を特定の方向に連通させ、抑制しながら上
部構造体の旋回を許容する。然しながら、この構成で
は、遮断弁を手動により閉止位置に操作するまで、スイ
ングモータが油圧的に遮断されないので、上部構造体に
作用する外部から発生した負荷によりスイングモータに
望ましくない回転が生じる問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの特徴によ
れば、油圧モータの両側に接続された一対のモータライ
ンと、前記モータラインに接続され閉止位置と開放位置
とを有するパイロット作動式の制御弁とを有する油圧モ
ータのための油圧式の減速制御装置が提供される。前記
制御弁が開放位置にあるとき、加圧流体源をエネルギ蓄
積装置に連通させ、前記制御弁が開放位置から閉止位置
に移動したときに、エネルギ蓄積装置内の流体を解放す
るように弁装置が配設される。該弁装置は前記エネルギ
蓄積装置から流体を制御された流量にて解放するための
絞りオリフィスを含んでいる。パイロット作動式のダイ
バータ弁が、オリフィスからの流体の流量を制御するた
めに前記オリフィスと直列関係で配設されており、該ダ
イバータ弁は、第１と第２の端部と、前記第１の端部に
配設されたバネであって、前記弁装置が前記エネルギ蓄
積装置から流体を解放するときに、該ダイバータ弁を閉
止位置に弾性付勢するためのバネとを有している。前記
エネルギ蓄積装置は、前記弁装置が前記エネルギ蓄積装
置から流体を解放するとき、前記ダイバータ弁の第２の
端部と連通する。
【０００５】制御弁が閉止位置に移動したときに、前記
モータラインの間の流体の流れが拘束される問題は、オ
リフィスと、常閉の（通常は閉じている）ダイバータ弁
を、油圧モータに接続されている一対のモータラインの
間に配設することにより解決される。制御弁が開放位置
から閉止位置に移動したときに、前記モータライン間に
拘束された流れを所定時間の間だけ形成する位置にダイ
バータ弁を前記弁装置により移動させる。前記所定時間
が経過した後、ダイバータ弁を閉止位置に移動させ、油
圧モータを油圧的により固定する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。油圧掘削機１３の上部
構造体１２を旋回駆動する油圧スイングモータ１１を制
御するための油圧式の減速制御装置１０は、パイロット
作動式の制御弁１４を具備している。制御弁１４はポン
プ１６に接続され、かつ、モータライン１７、１８を介
してスイングモータ１１の両側に接続されている。一対
のクロスラインリリーフ弁（図示せず）によりモータラ
イン１７、１８が相互接続されており、一方のモータラ
インに生じた所定値以上の過大な圧力を他方のモータラ
インへ逃がすようになっている。
【０００７】制御弁１４は図示する閉止位置へバネによ
り付勢されており、かつ、第１と第２の位置へ両方向へ
移動可能になっており、加圧された流体をモータライン
を介して供給して油圧スイングモータを駆動するように
なっている。手操作式のパイロット制御弁１９が、パイ
ロットポンプ２１に接続されると共に、一対のパイロッ
トライン２２、２３を介して制御弁１４の両側に接続さ
れている。リリーフ弁２４がパイロットポンプ２１との
関連により作動して所定圧力レベルの圧力流体源を構成
している。
【０００８】バネ作動油圧解除式の制動装置２７を制御
することにより、スイングモータ１１に駆動される回転
部材２８が摩擦により制動、保持される。制動装置２７
は、流体室３２とバネ室３３とに分割するピストン３１
を有するアクチュエータ２９を具備している。バネ室３
３内にはバネ３４が配設されている。パイロット作動式
２位置式制動弁装置３６がパイロットポンプ２１と、ア
クチュエータ２９の流体室３２に接続されている。制動
弁装置３６は、通路３９を介してリリーフ弁３８に接続
されているスプール３７を有している。通路３９には絞
りオリフィス４１が設けられている。スプール３７の一
方の端部４２はパイロットライン２２、２３の間に接続
されたレゾルバ４３の出力側に接続されている。
【０００９】オリフィス４６および２位置式パイロット
作動式のダイバータ弁４７がモータライン１７、１８の
間において直列関係で配設されている。ダイバータ弁４
７は、両端部４８、４９と、一方の端部４８に配設され
たバネ５１とを有している。ダイバータ弁４７はバネ５
１により図示する閉止位置へ付勢されている。他方の端
部４９は制御ライン５２を介して通路３９に接続されて
いる。２位置式ソレノイド弁５３が制御ライン５２に配
設されており、該ラインを流通する流体を制御する。ソ
レノイド弁５３は図示する位置にバネにより付勢されて
おり、かつ、電源５６に接続された手操作式のスイッチ
５４からの電気信号により開放位置へ移動する。
【００１０】本発明の他の実施形態による減速制御装置
１０を図３に示す。第１の実施形態と同様の構成要素に
は同じ参照番号が付されている。本実施形態では、制御
ライン５２により、ダイバータ弁４７の端部４９がアク
チュエータ２９の流体室３２へ接続されている。また、
ダイバータ弁４７の端部４９はレゾルバ４３の出力端に
接続されている。
【００１１】以下、図２の実施形態の作用を説明する。
ソレノイド弁５３は、減速制御装置１０の作用を制御す
るためにオン−オフ弁として作用する。ソレノイド弁が
バネにより付勢された位置にあるとき、ダイバータ弁４
７の端部４９はタンクに開放されており、減速制御装置
は作動不能の状態にある。減速制御装置は、スイッチ５
４を閉成して、ソレノイド弁５３を励磁して右方へさ
せ、制御ライン５２を開通させることにより作動可能と
なる。
【００１２】本減速装置が作動可能な状態で、パイロッ
ト制御弁１９が左方へ移動しているとすると、パイロッ
ト流体は、パイロットライン２２を介して制御弁を左方
へ開放位置に移動させるように供給される。これによ
り、ポンプ１６がモータライン１７に接続され、モータ
ライン１８がタンクに接続される。モータライン１７を
流通する流体により、スイングモータ１１が回転部材２
８、つまり、上部構造体１２を第１の方向に回転させ
る。前記モータからの流体は制御弁１４を介してタンク
に戻る。パイロット流体は、また、同時に、レゾルバ４
３を介して制動弁装置３６のスプール３７の端部４２に
供給され、これにより、スプール３７が下方へ制動解除
位置に移動し、パイロットポンプ２１がアクチュエータ
２９の流体室３２に連通する。流体室３２に流体が流入
すると、ピストン３１が下方へ移動して回転部材２８が
解放される。また、ピストン３１が下方へ移動すること
により、バネ３４が圧縮され、流体室３２内の流体圧力
が最終的にリリーフ弁２４の設定圧力に達する。加圧流
体がアクチュエータ内に充填されると、効果的な流体エ
ネルギ蓄積装置となり、以下に説明する機能のための所
定容積の圧力流体の供給源となる。
【００１３】上部構造体１２の旋回を停止させるとき、
操作者はパイロット制御弁１９を図示する中立位置に戻
す。これと同時に、制御弁１４が閉止位置に復帰可能と
なり、制動弁装置３６が制動位置に復帰可能となる。制
御弁１４が閉止位置に移動することにより、該制御弁１
４を通る連通が遮断される。このとき、スイングモータ
１１に作用する上部構造体の慣性により、スイングモー
タはポンプとして機能してライン１８内の流体を加圧す
る。然しながら、制動弁装置３６が、その制動位置に移
動すると、流体室３２内の加圧流体が通路３９、制御ラ
イン５２に流出して、ダイバータ弁４７が開放位置に移
動するモータライン１８内の慣性により生じた加圧流体
がダイバータ弁、オリフィス４７を通過してモータライ
ン１７へと流通しスイングモータを循環する。オリフィ
ス４６は、そこを通過する流体の流れを抑制して前記上
部構造体を制御しながら減速する。また、この間、リリ
ーフ弁３８は既に開いており、絞りオリフィス４１を介
して加圧流体が流体室３２からタンクへ解放される。絞
りオリフィス４１は、バネ３３により流体室３２から流
出する流体の流体の流量を制御し、制動装置の係合を遅
らせると共に、所定の時間ダイバータ弁４７を開放位置
に保持する。制動装置２７が係合して上部構造体が固定
位置に機械的に固定されると、バネ３４により生じた流
体室３２内の流体の圧力は、ダイバータ弁を開放位置に
保持できる圧力レベルより低く急速に低下し、バネ５１
にほりダイバータ弁が閉止位置へ移動可能となり、スイ
ングモータが油圧的に固定される。
【００１４】図３の実施形態は、制動弁装置３６の制動
解除位置への移動により流体室３２がダイバータ弁４７
の端部４９に連通することを除いて、既述の実施形態と
本質的に同じである。バネ５１の力と組み合わさって、
端部４８に与えられる圧力は、パイロット制御弁１９の
作動位置如何により、ダイバータ弁を閉止位置に保持可
能であったり、なかったりする。例えば、上部構造体を
低速で旋回させる、パイロット制御弁１９が部分的に作
動しているとき、ダイバータ弁４７の端部４８に作用す
る流体圧力はダイバータ弁を開放位置に移動させるため
には十分ではない。然しながら、上部構造体が最大旋回
速度にある場合には、端部４８に作用する流体圧力は前
記バネ力と組み合わさって、ダイバータ弁を閉止位置に
保持可能となる。
【００１５】第１の実施形態では、上部構造体の旋回を
停止させるために、操作者がパイロット制御弁を閉止位
置に移動させたときに、ダイバータ弁４７は開放位置に
あり、そして、制動装置が係合して流体室３２および制
御ライン５２内の流体の圧力がダイバータ弁を開放位置
に保持するために必要な閾値よりも低くなるまで、その
開放位置に保持される。第２の実施形態では、上部構造
体の旋回を停止するために、パイロット制御弁１９を閉
止位置に移動させると、制御弁１４がその閉止位置に復
帰するのと同時にダイバータ弁の端部４８から流体が排
出され、制動弁装置が制動位置に復帰する。ダイバータ
弁４７はその開放位置に移動し、制動装置が係合位置に
達するまでスイングモータから流体が排出されて、該モ
ータを介して循環される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する掘削機の側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の回路図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の回路図である。
【符号の説明】
１０…減速制御装置 １１…スイングモータ １２…上部構造体 １３…油圧掘削機 １４…制御弁 １６…油圧ポンプ １７…モータライン １８…モータライン １９…パイロット制御弁 ２７…制動装置 ３６…制動弁装置 ３９…通路 ４１…絞りオリフィス ４６…オリフィス ４９…ダイバータ弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ダブリュ．グラント アメリカ合衆国，イリノイ 61554，ペキ ン，オーガスタ ストリート 1058

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 油圧モータのための油圧式の減速制御装
    置において、前記モータは該油圧モータの両側に接続さ
    れた一対のモータラインと、前記モータラインに接続さ
    れ閉止位置と開放位置とを有するパイロット作動式の制
    御弁とを有しており、 前記減速制御装置は、 加圧された流体のための加圧流体源と、 流体エネルギ蓄積装置と、 前記制御弁が開放位置にあるとき、前記加圧流体源を前
    記エネルギ蓄積装置に連通させ、前記制御弁が開放位置
    から閉止位置に移動したときに、エネルギ蓄積装置内の
    流体を解放するように配設された弁装置であって、該弁
    装置が前記エネルギ蓄積装置から流体を制御された流量
    にて解放するための絞りオリフィスを含んで成る弁装置
    と、 前記一対のモータラインの間に配設されたオリフィス
    と、 前記オリフィスからの流体の流れを制御するために前記
    オリフィスと直列関係で配設されたパイロット作動式の
    ダイバータ弁であって、第１と第２の端部と、前記第１
    の端部に配設されたバネであって、前記弁装置が前記エ
    ネルギ蓄積装置から流体を解放するときに、該ダイバー
    タ弁を閉止位置に弾性付勢するためのバネとを有するダ
    イバータ弁とを具備する減速制御装置。
  2. 【請求項２】 前記弁装置が、スプールと、前記スプー
    ルと前記絞りオリフィスの間に設けられた通路とを有し
    ており、前記通路が前記ダイバータ弁の第２の端部に配
    設接続されている請求項１に記載の減速制御装置。
  3. 【請求項３】 前記減速制御装置が、更に、前記上部構
    造体の旋回を摩擦により停止させるように配設されたバ
    ネ作動油圧解除式の制動装置を具備しており、前記エネ
    ルギ蓄積装置が前記制動装置のアクチュエータを含んで
    成る請求項２に記載の減速制御装置。
  4. 【請求項４】 前記減速制御装置が、更に、パイロット
    弁、すなわち、開放位置を有し、該開放位置において前
    記制御弁の一方の端部と前記制動弁のスプールの一方の
    端部とを連通させるように配設されたパイロット弁を具
    備する請求項３に記載の減速制御装置。
  5. 【請求項５】 前記減速制御装置が、更に、前記通路と
    前記ダイバータ弁の第２の端部との間に配設された遮断
    弁を具備する請求項３に記載の減速制御装置。
  6. 【請求項６】 前記減速制御装置が、更に、前記上部構
    造体の旋回を摩擦により停止させるように配設されたバ
    ネ作動油圧解除式の制動装置を具備しており、該制動装
    置が、流体室とバネ室とを有するアクチュエータを含ん
    で成り、前記弁装置が前記流体室に接続され、前記流体
    室を前記加圧流体源に連通させる制動解除位置と、前記
    流体室内の加圧流体を解放する制動位置とを有して成る
    請求項１に記載減速制御装置。
  7. 【請求項７】 前記減速制御装置が、パイロット弁、す
    なわち、開放位置を有し、該解放位置においてパイロッ
    ト流体を前記制御弁の一方の端部と前記制動弁と前記ダ
    イバータ弁の第１の端部とに接続させるように配設され
    たパイロット弁を具備する請求項６に記載の減速制御装
    置。
JP9220298A 1996-08-15 1997-08-15 減速制御装置 Withdrawn JPH1078006A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/698,380 US5709083A (en) 1996-08-15 1996-08-15 Hydraulic swing motor deceleration control
US08/698380 1996-08-15

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JPH1078006A true JPH1078006A (ja) 1998-03-24

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ID=24804993

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9220298A Withdrawn JPH1078006A (ja) 1996-08-15 1997-08-15 減速制御装置

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JP (1) JPH1078006A (ja)
BE (1) BE1011449A3 (ja)
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