WO2007132670A1 - 可変油圧モータ駆動装置 - Google Patents

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WO2007132670A1
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switching valve
valve
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speed
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Michiaki Yatabe
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Nabtesco Corporation
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    • F15B2211/75—Control of speed of the output member

Definitions

  • the present invention relates to a variable hydraulic motor drive device capable of driving by switching an operating state of a hydraulic motor to any one of a low speed mode in which low speed rotation is performed and a high speed mode in which high speed rotation is performed.
  • variable hydraulic motor drive device which can drive by switching the operating state of a hydraulic motor to one of a low speed mode in which low speed rotation is performed and a high speed mode in which high speed rotation is performed.
  • a device (a speed switching device for a hydraulic traveling vehicle) described in Patent Document 1 is provided to a hydraulic traveling vehicle capable of switching the speed at low speed and high speed. It is possible to switch between low-speed travel and high-speed travel according to the purpose and the like. That is, when the speed selection switch (13) is turned off, the hydraulic motor rotates at low speed, and when the speed selection switch (13) is turned on, the hydraulic motor rotates at high speed. Become!
  • the device described in Patent Document 2 (speed switching device for hydraulic traveling vehicle) is configured to solve the troublesomeness of the switching operation as described above. That is, in the device described in Patent Document 2, if the speed selection switch (13) is turned on, the vehicle switches to low speed traveling immediately before start and stop, and when the traveling load increases during high speed traveling, the low speed The circuit is configured to return to high speed traveling when switching to traveling and the traveling load is reduced.
  • Patent Document 1 JP-A-63-235135 (FIGS. 1-2, FIG. 2)
  • Patent Document 2 JP-A-63-235135 (Fig. 3-4, Fig. 1)
  • the pilot pressure receiving portions (34L, 34R, 34L) are obtained by returning the left and right travel valves (2, 2 ') to the neutral position during high speed traveling.
  • the ', 34 R') becomes the tank pressure, and the pilot pressure pressure switch (37) in communication with these pressure receiving parts via the shuttle valve is turned off to switch the hydraulic motor to the low speed mode. There is. Therefore, the hydraulic motor is switched to the low speed mode as soon as the left and right travel valves (2, 2 ') are returned to the neutral position and the stopping operation is started, and a large braking force is obtained from the initial stage of the braking operation. There is a problem that the shock at the time of stoppage becomes large because it occurs.
  • the present invention can suppress an increase in the time of the braking operation, and at the same time the initial stage force of the braking operation, a large braking force is generated to cause a shock at the time of stopping. It is an object of the present invention to provide a variable hydraulic motor drive device which can suppress the increase in size.
  • the variable hydraulic motor drive device includes a hydraulic motor that switches between a low speed mode in which low speed rotation is performed and a high speed mode in which high speed rotation is performed by changing motor capacity.
  • a tilt piston for changing a motor displacement of a hydraulic motor, and a speed variable mechanism having a high / low speed switching valve for switching a pressure oil supply passage to a pressure chamber of the tilt screw into either a communication state or a shutoff state A speed pilot passage for transmitting a speed signal as a pilot pressure to the high / low speed switching valve, a supply port and a discharge port of the hydraulic motor communicating with a direction switching valve for supplying and discharging pressure oil, the hydraulic motor and the hydraulic motor
  • a counterbalance valve disposed between the directional control valve and the supply port and the discharge port And a relief valve set to a set pressure corresponding to the low speed mode, and based on the transmission of the speed signal to the high / low speed switching valve, the tilting piston
  • the hydraulic motor is switched to the high speed mode when pressure oil is supplied to the
  • the pressure of the pressure oil between the counterbalance valve and the direction switching valve is the tank pressure. It is characterized in that a first braking variable speed mechanism is provided which operates to discharge the pressure oil of the pressure chamber of the tilting piston when it becomes.
  • the direction switching valve is switched to the neutral position and the counterbalance valve
  • the first braking variable speed mechanism operates to discharge the pressure oil of the pressure chamber of the tilting piston.
  • the direction switching valve is switched to the neutral position during high speed traveling, and then the pressure oil pressure between the counterbalance valve and the direction switching valve becomes the tank pressure, so that the oil pressure motor is in the high speed mode.
  • the force will also switch to the slow mode.
  • the hydraulic motor is in the transition state between the high speed mode and the low speed mode at the initial stage of the braking operation, which is a stage immediately after the direction switching valve is switched to the neutral position. It is possible to suppress the occurrence of a large braking force from the initial stage of In addition, since the braking torque is increased continuously from the high speed mode to the low speed mode during the braking operation, the braking operation time is prolonged unlike in the case where the high speed mode is maintained. Is also suppressed. Therefore, according to the configuration of the present invention, it is possible to suppress an increase in the time of the braking operation, and generate an initial stage force of the braking operation, a large braking force is generated, and the shock at the time of stopping becomes large. Can also be suppressed.
  • the first braking variable speed mechanism switches the speed pilot passage between communication and blocking / off state.
  • the first switching valve has a first switching valve, and a first switching valve passage that connects between the counterbalance valve and the direction switching valve and the pilot chamber of the first switching valve. Said cow It is desirable to switch the speed pilot passage to the communication state force cutoff state when the pressure oil pressure between the balance valve and the direction switching valve reaches the tank pressure.
  • the pilot chamber of the first switching valve becomes the tank pressure and the speed pilot passage is blocked. Switch to the state.
  • the high / low speed switching valve switches the pressure oil supply passage to the pressure chamber of the tilting piston to the closed state, the pressure chamber pressure is discharged, and the hydraulic motor is switched to the low speed mode. Therefore, by providing the first variable speed mechanism for braking including the first switching valve and the first switching valve passage in the variable hydraulic motor drive device, the external piping and the like are not necessary, and the configuration is realized. You can control the complexity of the
  • the first braking variable speed mechanism blocks a drain passage for connecting the pressure chamber of the tilting piston to the tank with a communication state. And / or a second switching valve passage connecting between the counter balance valve and the direction switching valve and the pilot chamber of the second switching valve; And the second switching valve switches the drain passage from the shutoff state to the communicating state when the pressure of the hydraulic fluid between the counterbalance valve and the direction switching valve becomes the tank pressure. Is desirable.
  • the pilot chamber of the second switching valve becomes the tank pressure and the drain passage is in communication It is switched to the state.
  • the pressure chamber of the tilt piston communicates with the tank, the pressure chamber pressure is also discharged, and the hydraulic motor is switched to the low speed mode. Therefore, the first braking variable speed mechanism configured to include the second switching valve and the second switching valve passage is provided in the variable hydraulic motor drive device, and external piping and the like are not required. Can be suppressed from being complicated.
  • variable hydraulic motor drive device In the variable hydraulic motor drive device according to a second aspect of the present invention for achieving the above object, the pressure chamber of the tilting piston is operated when the counterbalance valve is in a neutral position. And a second braking variable speed mechanism that operates to discharge the pressure oil.
  • the variable hydraulic motor drive device in which the hydraulic motor is switched to either the low speed mode or the high speed mode by the speed variable mechanism, when the counterbalance valve is switched to the middle position,
  • the variable speed mechanism for braking of 2 operates to discharge the pressure oil in the pressure chamber of the tilting piston. For this reason, when the stop operation is started during high-speed traveling and the counter balance valve is switched to the neutral position, the hydraulic motor is switched from the high-speed mode to the low-speed mode.
  • the hydraulic motor is in the transition state between the high speed mode and the low speed mode at the early stage of the braking operation, and a large braking force is generated at the initial stage force of the braking operation. It can be suppressed.
  • the braking torque is increased continuously from the high speed mode to the low speed mode during the braking operation, the braking operation time is prolonged unlike in the case where the high speed mode is maintained. Is also suppressed. Therefore, according to the configuration of the present invention, it is possible to suppress an increase in the time of the braking operation, and at the same time, the initial stage force of the braking operation generates a large braking force and the shock at the stop becomes large. Can also be suppressed.
  • the second braking variable speed mechanism switches the speed pilot passage between communication and interruption!
  • a third switching valve is integrally formed with the counter balance valve, and when the counter balance valve is in the neutral position, the speed throttle passage is shut off to thereby counterbalance the counter balance valve.
  • the velocity slot is in fluid communication with the valve when the valve is in the switched position.
  • the third switching valve switches the pilot passage to the shutoff state.
  • the high / low speed switching valve switches the pressure oil supply passage to the pressure chamber of the tilting piston to the closed state, the pressure chamber pressure is discharged, and the hydraulic motor is switched to the low speed mode.
  • the third switching valve is integrally formed with the counter valve, it is possible to suppress an increase in the number of parts.
  • the second variable speed mechanism for braking includes a drain passage connecting the pressure chamber of the tilting piston to the tank and a blocking state And the fourth switching valve, the fourth switching It is integrally formed with the balance valve, and connects the drain passage when the counterbalance valve is in the neutral position, and blocks the drain passage when the counterbalance valve is in the switching position. Desirable to be formed, and.
  • the fourth switching valve switches the drain passage to the communication state when the counterbalance valve is in the neutral position.
  • the pressure chamber of the tilting piston communicates with the tank, and the pressure chamber pressure oil is discharged, and the hydraulic motor is switched to the low speed mode.
  • the fourth switching valve is integrally formed with the counterbalance valve, it is possible to suppress an increase in the number of parts.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a variable hydraulic motor drive device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining changes in the braking torque generated during the braking operation after the start of the braking operation.
  • FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a variable hydraulic motor drive system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing a variable hydraulic motor drive system according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a variable hydraulic motor drive system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Variable speed mechanism for braking First variable speed mechanism for braking
  • variable hydraulic motor drive device can be applied to, for example, a construction vehicle
  • the invention is not limited to the example of the construction vehicle, but a low speed mode for low speed rotation and a high speed for high speed rotation.
  • the present invention can be widely applied as a variable hydraulic motor drive that can be driven by switching the operating state of the hydraulic motor to any of the modes.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a variable hydraulic motor drive 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the variable hydraulic motor drive device 1 shown in FIG. 1 is disposed in a construction vehicle (not shown), and is connected to a pump 100 that supplies pressure oil, a pilot pump 101 that supplies pilot pressure oil, and a tank 102. Further, the variable hydraulic motor drive device 1 is connected to the pump 100 and the tank 102 via a direction switching valve 103 for controlling the supply and discharge of pressure oil to the hydraulic motor 11 to switch the operating state of the hydraulic motor 11. ing.
  • the variable hydraulic motor drive device 1 includes a hydraulic motor 11, a variable speed mechanism 12, a variable speed mechanism for braking (the first variable speed mechanism for braking in the present invention) 13, a relief valve 14 (14a, 14b), The counter balance valve 15 and the like are provided.
  • the variable hydraulic motor drive device 1 is provided with various passages such as a speed pilot passage 19, a supply passage 22, and a supply and discharge passage 24.
  • the hydraulic motor 11 has a swash plate whose tilt angle can be changed, and is configured as a variable displacement motor whose motor displacement can be changed by changing the swash plate tilt angle. Then, the hydraulic motor 11 is switched between the low speed mode in which the high speed rotation is performed with high torque and the high speed mode in which the high speed rotation is performed with low torque by changing the motor capacity in this manner. Come on!
  • the hydraulic motor 11 drives a crawler or the like (not shown) via a reduction gear, for example.
  • the construction vehicle travels at low speed
  • the hydraulic motor 11 is in the high speed mode The vehicle travels at high speed.
  • the hydraulic motor 11 is provided with supply / discharge ports 16 (16a, 16b) which communicate with the direction switching valve 103 for supplying / discharging control of pressure oil through the supply / discharge passages 24 (24a, 24b).
  • the supply / discharge port 16 (16a, 16b) is formed to fulfill the functions of the supply port and the discharge port in accordance with the switching state of the direction switching valve 103. That is, when the directional control valve 103 is switched to the switching position 103a, the supply / discharge port 16b is the supply port and the supply / discharge port 16a is the discharge port, and when the directional switch valve 103 is switched to the switching position 103c
  • the discharge port 16a is a supply port and the supply and discharge port 16b is a discharge port.
  • the speed variable mechanism 12 is configured to include a tilt piston 17 and a high / low speed switching valve 18.
  • the tilt piston 17 is configured to change the motor displacement of the hydraulic motor 11 by changing the tilt angle of the swash plate of the hydraulic motor 11.
  • a supply passage 22 is connected to the pressure chamber 23 of the tilting piston 17. When the pressure oil is supplied to the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 through the supply passage 22, the rod of the tilting piston 17 is displaced in the direction of the arrow "HI" in the figure, and the motor capacity of the hydraulic motor 11 is increased. It will be switched to the high speed mode which has a small capacity.
  • the high / low speed switching valve 18 in the speed variable mechanism 12 is provided as a switching valve that switches the pressure oil supply passage 22 to the pressure chamber 23 of the piston 17 to either the communicating state or the blocking state.
  • the speed pilot passage 19 (19a, 19b) in the variable hydraulic motor drive 1 is provided to connect the pilot pump 101 and the pilot chamber of the high / low speed switching valve 18.
  • a velocity signal as a pilot pressure is transmitted to the high / low speed switching valve 18 via the velocity pilot passage 19.
  • the high / low speed switching valve 18 is switched to the switching position 18b to connect the supply passage 22 (connect the supply passage 22a and 22b), and the speed signal is released.
  • the high / low speed switching valve 18 switches to the switching position 18a and shuts the supply passage 22 (blocks the supply passages 22a and 22b). It is The supply passage 22 is connected to the supply / discharge passage 24 via the shuttle valve 25. The pressure oil of the higher pressure supply / discharge passage 24a and 24b is selectively supplied to the supply passage 22 via the shuttle valve 25. Be supplied to
  • variable hydraulic motor drive device 1 is provided with the variable speed mechanism 12, the speed pilot path 19 and the like.
  • the variable hydraulic motor drive 1 is based on the transmission of the speed signal to the high / low speed switching valve 18 / when the hydraulic oil is supplied to the pressure chamber 23 of the tilting piston 17.
  • the hydraulic motor 11 is switched to the low speed mode.
  • the relief valve 14 (14a, 14b) is provided in communication with the supply / discharge port 16 (16a, 16b) via the supply / discharge passage 24 (24a, 24b).
  • the relief valve 14 may include a relief valve 14a capable of releasing pressure oil from the supply and discharge passage 24b to the supply passage 24a, and release pressure oil from the supply and discharge passage 24a to the supply and discharge passage 24b. Possible reliefs 14b are provided.
  • the relief valve 14a is provided with a valve 26a, a piston 27a, and a throttle 28a.
  • the relief valve 14b is provided with a valve 26b, a piston 27b, and a throttle 28b.
  • the relief valves 14a and 14b correspond to the low speed mode of the hydraulic motor 11 by appropriately setting the spring constants of the valves 26a and 26b, the volumes of the pistons 27a and 27b, and the throttling amounts of the throttles 28a and 28b. Set to the set pressure!
  • the counterbalance valve 15 is disposed between the hydraulic motor 11 and the direction switching valve 103.
  • the pressure oil supplied to the supply and discharge passage 24b acts on one pilot chamber of the counterbalance valve 15, and the counterbalance valve 15 is switched to the switching position. It is switched to 15c.
  • the pressure oil from the pump 100 is circulated so as to be returned to the tank 102 through the supply and discharge passage 24b, the hydraulic motor 11, and the supply and discharge passage 24a.
  • the counterbalance valve 15 is switched to the switching positions 15a and 15c, the pressure oil from the pump 100 acts on the negative brake 29 so that the hydraulic motor 11 is not braked.
  • the pressure returns to the neutral position 15b the pressure oil from the pump 100 does not act on the negative brake 29, and the braking operation of the hydraulic motor 11 is performed.
  • the braking variable speed mechanism 13 is configured to include a first switching valve 20 and a first switching valve passage 21 (21a, 21b).
  • the first switching valve 20 is provided as a switching valve that switches the speed throttle passage 19 between the communication state and the shut-off state. That is, the first switching valve 20 communicates between the speed pilot passages 19a and 19b when switched to the switching positions 20a and 20c, and when switched to the neutral position 20b, the first switching valve 20 communicates with the speed pilot passages 19a and 19b. It is supposed to shut off between them.
  • the first switching valve passage 21 (21a, 21b) is provided as a passage connecting between the counter balance valve 15 and the direction switching valve 103 and the pilot chamber of the first switching valve 20. ing.
  • the first switching valve passage 21a is in communication with the supply and discharge passage 24a, and a pie port for switching the first switching valve 20 to the switching position 20a when the direction switching valve 103 is switched to the switching position 103c. It is provided as a passage where pressure acts.
  • the first switching valve passage 21b is in communication with the supply / discharge passage 24b, and the pilot pressure for switching the first switching valve 20 to the switching position 20c when the direction switching valve 103 is switched to the switching position 103a. It is provided as a working channel.
  • the variable speed mechanism 13 for braking provided with the first switching valve 20 and the first switching valve passage 21 described above has the counterbalance valve 15 and the direction switching valve by switching the direction switching valve 103 to the neutral position 103b.
  • both of the first switching valve passages 21a and 21b communicate with the tank 102, and both pilot chambers of the first switching valve 20 both have the tank pressure. It becomes.
  • the first switching valve 20 is switched to the neutral position 20b by the action of the spring which biases the spool of the first switching valve 20 at both end forces thereof, and the state thereof is maintained.
  • the speed pilot passage 19 is switched to the communication state, and the pilot chamber of the high / low speed switching valve 18 is in communication with the tank 102 through the speed pilot passage 19b, the first switching valve 20 and the passage 30, The signal will be released.
  • the high / low speed switching valve 18 switches the supply passage 22 to the closed state, and communicates the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 with the tank 102 through the supply passage 22 a and the passage 31. become.
  • the pressure chamber 23 communicates with the tank 102 to make the pressure chamber 23
  • the pressure oil is discharged to the tank 102, and the hydraulic motor 11 is switched to the low speed mode.
  • the variable speed mechanism 13 for braking is used as the pressure oil of the pressure chamber 23 of the displacement piston 17. Provided to discharge.
  • variable hydraulic motor drive device 1 having the above-described configuration.
  • the directional control valve 103 is switched from the neutral position 103b to the switching position 103a and a construction vehicle (not shown) starts traveling, and when the directional control valve 103 is returned to the neutral position 103b and the braking operation is performed thereafter.
  • the case where the braking operation is performed after the direction switching valve 103 is switched to the switching position 103c and the traveling is started will be the same as the explanation.
  • the pilot pressure oil acts on the pilot chamber of the first switching valve 20 via the first switching valve passage 21b to switch the first switching valve 20 to the switching position 20c, and the speed signal is transmitted through the speed pilot passage 19 It is transmitted to the high / low speed switching valve 18.
  • the high / low speed switching valve 18 is switched to the switching position 18b, pressure oil is introduced into the pressure chamber 23 of the tilting piston 23 through the shuttle valve 25 and the supply passage 22, and the hydraulic motor 11 enters the high speed mode. It will rotate in the switched state.
  • pressure oil acts on the piston 27b of the relief valve 14b from the supply and discharge passage 24b, so that the piston 27b has moved to the end of its stroke in the direction of arrow (A) in the figure. It has become
  • the direction switching valve 103 is switched from the switching position 103a to the neutral position 103b, and pressure oil is not supplied to the hydraulic motor 11 via the supply / discharge passage 24b. It will be in the state. Then, the pressure oil from the pump 100 acting on the negative brake 29 does not act, and the braking operation is started. Also, the direction switching valve 103 is in neutral position When switching to position 103b and the pressure S of the pressure oil between the counterbalance valve 15 and the direction switching valve 103 is reached, the first switching valve 20 switches to the neutral position 20b.
  • the speed signal is released, the high / low speed switching valve 18 is switched to the switching position 18a, the pressure oil is discharged from the pressure chamber 23 of the tilting piston 17, and the hydraulic motor 11 is switched to the low speed mode.
  • the hydraulic motor 11 is gradually switched from the high speed mode to the low speed mode during the braking operation without the hydraulic motor 11 being switched to the low speed mode immediately after the braking operation starts.
  • the hydraulic oil discharged by the hydraulic motor 11 rotates by inertia and acts on the piston 27b of the relief valve 14b to bias the piston 27b in the direction of the arrow (B) in the figure.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining changes in the braking torque generated during the braking operation after the start of the braking operation.
  • a braking torque change T1 shown by a solid line in the drawing shows a torque change during the braking operation by the variable hydraulic motor drive device 1.
  • a braking torque change T2 shown by a broken line in the drawing shows a torque change when the braking operation is performed while the hydraulic motor 11 is in the high speed mode.
  • a braking torque change T3 shown by a dotted line in the drawing shows a torque change when the hydraulic motor 11 is switched to the low speed mode immediately after the start of the braking operation.
  • a braking torque is generated.
  • the hydraulic motor 11 is in the high speed mode rotating with low torque, and therefore, the transition is made with low braking torque.
  • the braking torque increases with the shift.
  • the braking torque is changed according to the high torque in the low speed mode, and the braking is performed at the stage where the rotation of the hydraulic motor 11 stops (the construction vehicle stops traveling). The torque will also disappear.
  • the direction switching valve 103 is switched to the neutral position 013 b and the pressure of the pressure oil between the counterbalance valve 15 and the direction switching valve 103 is the tank.
  • the variable speed mechanism for braking 13 operates to discharge the pressure oil in the pressure chamber 23 of the tilting piston 17. Therefore, during high-speed travel, the direction switching valve 103 is switched to the neutral position 103b, and then the pressure oil pressure between the counterbalance valve 15 and the direction switching valve 103 becomes the tank pressure. Switches from high speed mode to low speed mode.
  • the hydraulic motor 11 is in the transition state between the high speed mode and the low speed mode at the initial stage of the braking operation, which is a stage immediately after the direction switching valve 103 is switched to the neutral position 103c.
  • the braking torque is increased continuously from the high speed mode to the low speed mode during the braking operation, the braking operation time becomes longer unlike the case where the high speed mode is maintained. Is also suppressed.
  • variable hydraulic motor drive device 1 it is possible to suppress an increase in the braking operation time, and at the same time the initial stage force of the braking operation generates a large braking force and the shock at the time of stopping becomes large. It can also be suppressed.
  • variable hydraulic motor drive device 1 the counter balance valve 15 and the direction switching valve 103 are provided.
  • the pilot chamber of the first switching valve 20 becomes the tank pressure, and the speed pilot passage 19 is switched to the shutoff state.
  • the high / low speed switching valve 18 switches the pressure oil supply passage 22 to the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 to the closed state, the pressure oil is discharged from the pressure chamber 23, and the hydraulic motor is switched to the low speed mode. It will be replaced. Therefore, by providing the variable hydraulic motor drive device 1 with the variable speed mechanism for braking 13 configured to include the first switching valve 20 and the first switching valve passage 21, the external piping etc. is not necessary, and the configuration It can control that it is complicated.
  • FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a variable hydraulic motor drive device 2 according to a second embodiment. Similar to the variable hydraulic motor drive 1 of the first embodiment, the variable hydraulic motor drive 2 shown in FIG. 3 is disposed on a construction vehicle (not shown) and connected to the pump 100, the pilot pump 101, and the tank 102. The pump 100 and the tank 102 are connected via a directional control valve 103.
  • the variable hydraulic motor drive device 2 includes a hydraulic motor 11, a speed variable mechanism 12, and a variable speed mechanism for braking (the first variable speed mechanism for braking in the present invention) 32.
  • this embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the variable speed mechanism 32 for braking, the speed pipe outlet passage 36 and the supply passage 22, and the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 is a tank 102. It also differs in that a drain passage 35 is provided to communicate with the In the description of the second embodiment, the same components as those in the first embodiment will be assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
  • the speed pilot passage 36 connecting the pilot pump 101 and the pilot chamber of the high / low speed switching valve 18 is provided so as to be always in communication. It is done. That is, in the variable hydraulic motor drive device 2, as in the case of the first embodiment, the first switching valve for switching the speed pilot passage to either the communication state or the shut-off state is provided.
  • the variable speed mechanism 32 for braking in the variable hydraulic motor drive 2 is a second switching valve 33. And a second switching valve passage 34 (34a, 34b).
  • the second switching valve 33 is provided as a switching valve that switches the drain passage 35 between the communication state and the blocking state. That is, the second switching valve 33 blocks the drain passage 35 when switched to the switching positions 33a and 33c, and communicates the drain passage 35 when switched to the neutral position 33b.
  • a passage between the high / low speed switching valve 18 and the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 in the supply passage 22 is constituted by a supply passage 22 c and a supply passage 22 d communicating with each other via the second switching valve 33. ing.
  • the supply passage 22d is provided as a passage that also functions as a part of the drain passage 35 (provided as a passage shared by the supply passage 22 and the drain passage 35).
  • the second switching valve passage 34 (34a, 34b) is provided as a passage connecting between the counter balance valve 15 and the direction switching valve 103 and the pilot chamber of the second switching valve 33. ing.
  • the second switching valve passage 34a is in communication with the supply / discharge passage 24a, and is a pie port for switching the second switching valve 33 to the switching position 33a when the direction switching valve 103 is switched to the switching position 103c. It is provided as a passage where pressure acts.
  • the second switching valve passage 34b communicates with the supply / discharge passage 24b, and the pilot pressure for switching the second switching valve 33 to the switching position 33c when the direction switching valve 103 is switched to the switching position 103a. It is provided as a working channel.
  • the variable speed mechanism 32 for braking is switched to the counterbalance valve 15 by switching the direction switching valve 103 to the neutral position 103 b.
  • both of the second switching valve passages 34 a and 34 b communicate with the tank 102, and both the piping ports of the second switching valve 33 But both are tank pressure.
  • the second switching valve 33 is switched to the neutral position 33b by the action of the spring which respectively biases the spool of the second switching valve 33, and the state is maintained.
  • the shutoff force is switched to the communication state as well as the drain passage 35, the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 communicates with the tank 102, and the pressure oil in the pressure chamber 23 is discharged to the tank 102. It will switch to low speed mode .
  • the direction switching valve 103 is switched to the switching position 103a or 103c, the second switching valve 33 is switched to the switching position 33a or 33c. Therefore, the supply / discharge passage 24a or 24b, the shuttle valve 25, the high / low speed switching valve 18, the speed signal is transmitted and switched to the switching position 18b, the supply passage 22c, the second switching valve 33, and the supply passage 22d.
  • pressure oil is supplied to the pressure chamber 23 of the tilting piston 17, and the hydraulic motor 11 is switched to the high speed mode.
  • variable hydraulic motor drive device 2 when the pressure of the pressure oil between the counterbalance valve 15 and the direction switching valve 103 becomes the tank pressure, the pressure of the second switching valve 33 is The pilot chamber becomes the tank pressure and the drain passage 35 is switched to the communication state. As a result, the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 communicates with the tank 102, the pressure oil is discharged from the pressure chamber 23, and the hydraulic motor 11 is switched to the low speed mode. Therefore, as in the case of the first embodiment, at an early stage of the braking operation, which is a stage immediately after the direction switching valve 103 is switched to the neutral position 103c, the hydraulic motor 11 is between the high speed mode and the low speed mode.
  • the initial stage force of the braking operation can be suppressed from generating a large braking force.
  • the braking operation time may be prolonged unlike in the case where the high speed mode is maintained. Be suppressed. Therefore, according to the variable hydraulic motor drive device 2, as in the case of the first embodiment, it is possible to suppress an increase in the time of the braking operation, and at the same time the large braking from the initial stage of the braking operation. It is also possible to suppress the occurrence of a force and a large shock at the time of stopping.
  • variable hydraulic motor drive device 2 is provided with the braking variable speed mechanism 32 configured to include the second switching valve 33 and the second switching valve passage 34. This eliminates the need for external piping and the like, and prevents the configuration from becoming complicated. According to the variable hydraulic motor drive device 2, since the operation is started from the low speed mode when the hydraulic motor 11 is started, the start torque can be made large and the start torque for the operation is constant. Therefore, the operability can be improved.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing a variable hydraulic motor drive 3 according to a third embodiment. Similar to the variable hydraulic motor drive 1 of the first embodiment, the variable hydraulic motor drive 3 shown in FIG. 4 is disposed on a construction vehicle (not shown) and connected to the pump 100, the pilot pump 102, and the tank 102. The pump 100 and the tank 102 are connected via a directional control valve 103.
  • variable hydraulic motor drive device 3 includes the hydraulic motor 11, the speed variable mechanism 12, and the variable speed mechanism for braking (the second variable speed mechanism for braking in the present invention) 37 , A relief valve 14, a counter balance valve 39, a speed pilot passage 38 and the like.
  • variable speed mechanism 37 for braking, the speed pipe port passage 38, and the counter balance valve 39 are different from those of the first embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment will be assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
  • the variable speed mechanism for braking 37 is a third switching valve according to the present invention formed integrally with the counter balance valve 39 (hereinafter referred to as “this”
  • the variable speed mechanism 37 for braking is the same element as the third switching valve, it is provided as the third switching valve 37.
  • the speed pilot passage 38 (38a, 38b) is provided to connect the pilot pump 101 and the pilot chamber of the high / low speed switching valve 18 via the counterbalance valve 39.
  • the counter balance valve 39 is configured to perform the same function as the counter balance valve 15 of the first embodiment (the counter balance valve 15 switching position 15a, 15c, neutral position 15b force, counter balun, respectively).
  • the switching position 39a, 39c (corresponding to the neutral position 39b) of the valve 39), and as described above, the third switching valve 37 is provided as being physically formed.
  • the third switching valve 37 which is a variable speed mechanism 37 for braking, is a switching valve that can be switched together by switching the counter balance valve 39, and the speed pilot passage 38 is either in communication or shut off. It is provided as a switching valve to switch the lever. That is, in the third switching valve 37, the shutoff position 37b that shuts off the speed pilot passage 38 when the counterbalance valve 39 reaches the neutral position 39b, and the counterbalance valve 39 reaches the switching position 39a or 39c. When communicating with speed pilot passage 38, it has communication position 37c or 37a Is formed in the counter balance valve 39. When the third switching valve 37 is switched to the blocking position 37b, the speed pilot passage 38b is communicated with the tank 102 via the passage 40 as well as the velocity pilot passages 38a and 38b are shut off. It is
  • variable speed mechanism 37 for braking is integrally formed with the counter balance valve 39, and has a third switching that has communicating positions 37a, 37c and a blocking position 37b, which are switchable positions. It is formed as a valve 37.
  • a variable speed mechanism 37 communicates speed pilot passages 38a and 38b.
  • the speed signal is transmitted to the high / low speed switching valve 18, the high / low speed switching valve 18 is switched to the switching position 18b, and pressure oil is supplied to the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 through the supply passage 22. Hydraulic motor 11 switches to high speed mode.
  • the variable speed mechanism 37 for braking is a speed pilot Passages 38a and 38b are shut off, and velocity pilot passage 38b is in fluid communication with tank 102.
  • variable hydraulic motor drive device 3 operates so as to discharge the pressure oil of the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 when the counterbalance valve 39 reaches the neutral position 39b, whereby the hydraulic motor I am afraid that 11 will switch to low speed mode.
  • variable hydraulic motor drive device 3 when the counterbalance valve 39 is switched to the neutral position 39b, the variable speed mechanism 37 for braking operates and the tilting screw 17 of 17 The pressure oil in the pressure chamber 23 is discharged. Therefore, the stopping operation is started during high speed traveling, and the counter balance valve 39 is switched to the neutral position 39b, whereby the hydraulic motor 11 is switched from the high speed mode to the low speed mode.
  • the hydraulic motor is in the transition state between the high speed mode and the low speed mode in the initial stage of the braking operation, and the initial stage of the braking operation is performed.
  • the variable hydraulic motor drive device 3 since the braking torque is increased continuously from the high speed mode to the low speed mode during the braking operation, the braking operation time will be longer unlike the case where the high speed mode is maintained. Is also suppressed. Therefore, according to the variable hydraulic motor drive device 3, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and it is possible to suppress an increase in the time of the braking operation, and at the same time the initial stage force of the braking operation. It is also possible to suppress the occurrence of a large braking force and a large shock at the time of stopping.
  • variable hydraulic motor drive device 3 when the counterbalance valve 39 reaches the neutral position 39 b, the pilot passage 38 is switched to the shutoff state, and the tilting piston 17 is operated via the high / low speed switching valve 18.
  • a third switching valve 37 for discharging the pressure oil from the pressure chamber 23 of the valve is integrally formed with the force balance valve 39. Therefore, an increase in the number of parts can be suppressed.
  • FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a variable hydraulic motor drive device 4 according to a fourth embodiment. Similar to the variable hydraulic motor drive 1 of the first embodiment, the variable hydraulic motor drive 4 shown in FIG. 5 is disposed on a construction vehicle (not shown) and connected to the pump 100, the pilot pump 102, and the tank 102. The pump 100 and the tank 102 are connected via a directional control valve 103.
  • the variable hydraulic motor drive device 4 includes the hydraulic motor 11, the speed variable mechanism 12, and the variable speed mechanism for braking (the second variable speed mechanism for braking in the present invention) 41 , Relief valve 14, counter balance valve 43, speed pilot passage 45 and the like.
  • the configuration of the braking speed variable mechanism 41, the counterbalance valve 43, the speed pilot passage 45, and the supply passage 22 is different from the case of the first embodiment, and the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 It also differs in that a drain passage 44 communicating with the tank 102 is provided.
  • the same components as those in the first embodiment will be assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
  • variable speed mechanism 41 for braking is a fourth switching valve in the present invention formed integrally with the counter balance valve 43 (hereinafter, in the present embodiment, the variable speed mechanism 41 for braking is the same element as the fourth switching valve Therefore, it is provided as a fourth switching valve 41).
  • the counter balance valve 43 is configured to perform the same function as the counter balance valve 15 of the first embodiment, but (the switching positions 15a and 15c of the counter balance valve 15 and the neutral position 15b force counter respectively) Switching valve positions 43a and 43c, corresponding to the neutral position 43b) of the balance valve 43, and as described above, the fourth switching valve 41 is provided as being physically formed.
  • the fourth switching valve 41 which is a variable speed mechanism for braking 41, is a switching valve that can be switched together by switching the counter balance valve 43, and either the communication state or the blocking state of the drain passage 44 is made. It is provided as a switching valve to switch to. That is, the fourth switching valve 41 drains when the counter balance valve 43 reaches the switching position 43a or 43c, and the communication position 41b that communicates the drain passage 44 when the counter balance valve 43 reaches the neutral position 43b. It is formed in the counterbalance valve 43 so as to have a shutoff position 41a or 41c which shuts off the passage 44.
  • the passage between the high and low speed switching valve 18 and the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 in the supply passage 22 is constituted by the supply passage 22e and the supply passage 22f communicated with each other via the fourth switching valve 41.
  • the fourth switching valve 41 is switched to the shutoff positions 41a and 41c by switching the counter balance valve 43 to the switching positions 43a and 43c, the supply passages 22e and 22f are in communication.
  • the fourth switching valve 41 is switched to the communication position 41b by switching the counterbalance valve 43 to the neutral position 43b, the supply passages 22e and 22f are in a disconnected state.
  • the supply passage 22 f is provided as a passage that also functions as a part of the drain passage 44 (provided as a passage shared by the supply passage 22 and the drain passage 44).
  • variable speed mechanism 41 for braking is integrally formed with the counterbalance valve 43, and has a fourth switching that has the switching positions 41a and 41c, which are switchable positions, and the communication position 41b. It is formed as a valve 41. Then, the direction switching valve 103 is switched to the switching position 103a or 103c, and the counter balance valve 43 is switched to the switching position 43c or 43a. 4) When the switching valve 41 is in the blocking position 41c or 41a, the variable speed mechanism for braking 41 blocks the drain passage 44 and communicates the supply passages 22e and 22f.
  • the variable speed mechanism for braking 41 The passage 44 is communicated and the supply passages 22e and 22f are shut off.
  • the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 communicates with the tank 102 through the drain passage 44, and the pressure oil in the pressure chamber 32 is discharged to the tank 102. That is, the variable hydraulic motor drive device 4 operates so as to discharge the pressure oil in the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 when the counterbalance valve 43 is in the neutral position 43b. Will switch to the low speed mode.
  • variable hydraulic motor drive device 4 when the counterbalance valve 43 is switched to the neutral position 43b, the variable speed mechanism for braking 41 is operated and the tilting bistone 17 is The pressure oil in the pressure chamber 23 is discharged. Therefore, the stopping operation is started during high speed traveling, and the counter balance valve 43 is switched to the neutral position 43b, whereby the hydraulic motor 11 is switched from the high speed mode to the low speed mode.
  • the hydraulic motor is in the transition state between the high speed mode and the low speed mode in the initial stage of the braking operation, and the initial stage of the braking operation is performed. Force The occurrence of a large braking force can be suppressed.
  • the braking operation time will be longer unlike the case where the high speed mode is maintained. Is also suppressed. Therefore, according to the variable hydraulic motor drive device 4, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and it is possible to suppress an increase in the time of the braking operation, and at the same time the initial stage force of the braking operation. It is also possible to suppress the occurrence of a large braking force and a large shock at the time of stopping.
  • variable hydraulic motor drive device 4 when the counter balance valve 43 reaches the neutral position 43 b, the drain passage 44 is switched to the communication state to make the pressure chamber 23 of the tilting piston 17 A fourth switching valve 41 for discharging the pressure oil is formed integrally with the counter balance valve 43. Therefore, an increase in the number of parts can be suppressed.

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Abstract

　高低速切換弁１８に速度信号が伝達されたことに基づいて傾転ピストン１７の圧力室２３に圧油が供給されたときに油圧モータ１１が高速モードに切り換わり、傾転ピストン１７の圧力室２３から圧油が排出されたときに油圧モータ１１が低速モードに切り換わる。第１の制動用可変速度機構１３は、カウンタバランス弁１５と方向切換弁１０３との間の圧油の圧力がタンク圧となったときに傾転ピストン１７の圧力室２３の圧油を排出するように作動する。これにより、制動動作の時間が長くなってしまうことを抑制することができるとともに、制動動作の初期の段階から大きな制動力が発生して停止時のショックが大きくなってしまうことも抑制することができる可変油圧モータ駆動装置を提供することができる。

Description

明 細 書
可変油圧モータ駆動装置
技術分野
[0001] 本発明は、低速回転を行う低速モードと高速回転を行う高速モードとのいずれかに 油圧モータの運転状態を切り換えて駆動可能な可変油圧モータ駆動装置に関する 背景技術
[0002] 従来、低速回転を行う低速モードと高速回転を行う高速モードとのいずれかに油圧 モータの運転状態を切り換えて駆動可能な可変油圧モータ駆動装置が知られている
(特許文献 1、 2参照)。特許文献 1に記載された装置 (油圧走行車両の速度切換装 置）は、低速、高速に速度を切換操作できる油圧走行車両に設けられるものであって 、この装置により、運転者は現場の条件や目的などに応じて低速走行と高速走行とを 切換操作できるようになつている。すなわち、速度選択用スィッチ（13)がオフ操作さ れているときは油圧モータが低速回転を行い、速度選択用スィッチ（13)がオン操作 されて 、るときは油圧モータが高速回転を行うようになって!/、る。
[0003] 一方、特許文献 2に記載された装置 (油圧走行車両の速度切換装置）は、上述のよ うな切換操作のわずらわしさを解決することを目的としたものとして構成されている。 すなわち、特許文献 2に記載の装置では、速度選択用スィッチ（13)をオン操作して おけば、発進および停止直前には低速走行に切り換わり、高速走行中に走行負荷 が大きくなつたときには低速走行に切り換わるとともに走行負荷が軽減されると高速 走行に復帰するように回路構成されて ヽる。
[0004] 特許文献 1 :特開昭 63— 235135号公報 (第 1—2頁、第 2図）
特許文献 2 :特開昭 63— 235135号公報 (第 3—4頁、第 1図）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、特許文献 1に記載された装置においては、油圧モータに連通するリリ ーフ弁の圧力設定を油圧モータの低速モードに対応した設定として 、る場合は、油 圧モータの停止時に低速モードでない場合 (すなわち、高速モードである場合）に、 油圧モータの吐き出し容量が小容量の状態になっているため、停止動作開始力 完 全に停止するまでの制動動作の時間が長くなつてしまうという問題がある。一方、リリ ーフ弁の圧力設定を油圧モータの高速モードに対応した設定として!/、る場合は、油 圧モータの停止時に高速モードでない場合 (すなわち、低速モードである場合）に、 油圧モータの吐き出し容量が大容量の状態になっているため、制動動作の時間が短 くなりすぎてしまい、停止時のショックが大きくなつてしまうという問題がある。
[0006] また、特許文献 2に記載された装置においては、高速走行中に左右走行弁（2、 2') がいずれも中立位置に戻されることでそのパイロット圧受圧部（34L、 34R、 34L'、 3 4R')がタンク圧となり、これらの受圧部とシャトル弁を介して連通しているパイロット圧 用圧力スィッチ（37)がオフ動作し、油圧モータが低速モードに切り換えられるように なっている。このため、左右走行弁 (2、 2')を中立位置に戻して停止動作が開始され るとすぐに油圧モータが低速モードに切り換わってしまい、制動動作の初期の段階か ら大きな制動力が発生するため、停止時のショックが大きくなつてしまうという問題が ある。
[0007] 本発明は、上記実情に鑑みることにより、制動動作の時間が長くなつてしまうことを 抑制することができるとともに、制動動作の初期の段階力 大きな制動力が発生して 停止時のショックが大きくなつてしまうことも抑制することができる可変油圧モータ駆動 装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段及び効果
[0008] 本発明に係る可変油圧モータ駆動装置は、モータ容量が変更されることで、低速 回転を行う低速モードと高速回転を行う高速モードとのいずれかに切り換わる油圧モ ータと、前記油圧モータのモータ容量を変更する傾転ピストン、および当該傾転ビス トンの圧力室への圧油の供給通路を連通状態と遮断状態とのいずれかに切り換える 高低速切換弁を有する速度可変機構と、前記高低速切換弁にパイロット圧としての 速度信号を伝達する速度パイロット通路と、圧油を給排制御する方向切換弁に連通 する前記油圧モータの供給ポートおよび排出ポートと、前記油圧モータと前記方向 切換弁との間に配置されたカウンタバランス弁と、前記供給ポートおよび前記排出ポ 一トに連通し、前記低速モードに対応した設定圧力に設定されたリリーフ弁と、を備 え、前記高低速切換弁に前記速度信号が伝達されたことに基づ 、て前記傾転ピスト ンの圧力室に圧油が供給されたときに前記油圧モータが前記高速モードに切り換わ り、前記傾転ピストンの圧力室から圧油が排出されたときに前記油圧モータが前記低 速モードに切り換わる可変油圧モータ駆動装置に関する。
[0009] そして、上記目的を達成するための本発明の第 1の観点に係る可変油圧モータ駆 動装置は、前記カウンタバランス弁と前記方向切換弁との間の圧油の圧力がタンク 圧となったときに前記傾転ピストンの圧力室の圧油を排出するように作動する第 1の 制動用可変速度機構が設けられていることを特徴とする。
[0010] この構成によると、速度可変機構により油圧モータが低速モードと高速モードとのい ずれかに切り換えられる可変油圧モータ駆動装置において、方向切換弁が中立位 置に切り換わってカウンタバランス弁と方向切換弁との間の圧油の圧力がタンク圧と なったときに、第 1の制動用可変速度機構が作動して傾転ピストンの圧力室の圧油が 排出される。このため、高速走行中に方向切換弁が中立位置に切り換えられて、そ の後カウンタバランス弁と方向切換弁との間の圧油の圧力がタンク圧となることで、油 圧モータが高速モード力も低速モードに切り換わることになる。これにより、方向切換 弁が中立位置に切り換えられてすぐの段階である制動動作の初期の段階では油圧 モータは高速モードと低速モードとの間の移行状態になっていることになり、制動動 作の初期の段階から大きな制動力が発生してしまうことを抑制できる。また、制動動 作中に高速モードから低速モードに移行して連続的に制動トルクが上昇することにな るため、高速モードに維持される場合とは違って制動動作の時間が長くなつてしまう ことも抑制される。したがって、本発明の構成によると、制動動作の時間が長くなつて しまうことを抑制することができるとともに、制動動作の初期の段階力 大きな制動力 が発生して停止時のショックが大きくなつてしまうことも抑制することができる。
[0011] 本発明の第 1の観点に係る可変油圧モータ駆動装置は、前記第 1の制動用可変速 度機構は、前記速度パイロット通路を連通状態と遮断状態との!/、ずれかに切り換える 第 1切換弁と、前記カウンタバランス弁と前記方向切換弁との間と前記第 1切換弁の パイロット室とを接続する第 1切換弁用通路と、を有し、前記第 1切換弁は、前記カウ ンタバランス弁と前記方向切換弁との間の圧油の圧力がタンク圧になったときに、前 記速度パイロット通路を連通状態力 遮断状態に切り換えることが望ましい。
[0012] この構成によると、カウンタバランス弁と方向切換弁との間の圧油の圧力がタンク圧 になったときには、第 1切換弁のノ ィロット室がタンク圧となって速度パイロット通路が 遮断状態に切り換えられる。これにより、高低速切換弁が傾転ピストンの圧力室への 圧油の供給通路を遮断状態に切り換えてこの圧力室力 圧油が排出され、油圧モー タが低速モードに切り換わることになる。したがって、第 1切換弁と第 1切換弁用通路 とを備えて構成される第 1の制動用可変速度機構が可変油圧モータ駆動装置に設 けられることで、外部配管なども必要でなくなり、構成が複雑ィ匕してしまうことを抑制で きる。
[0013] 本発明の第 1の観点に係る可変油圧モータ駆動装置は、前記第 1の制動用可変速 度機構は、前記傾転ピストンの圧力室をタンクに連通させるドレン通路を連通状態と 遮断状態との!/、ずれかに切り換える第 2切換弁と、前記カウンタバランス弁と前記方 向切換弁との間と前記第 2切換弁のパイロット室とを接続する第 2切換弁用通路と、 を有し、前記第 2切換弁は、前記カウンタバランス弁と前記方向切換弁との間の圧油 の圧力がタンク圧になったときに、前記ドレン通路を遮断状態から連通状態に切り換 えることが望ましい。
[0014] この構成によると、カウンタバランス弁と方向切換弁との間の圧油の圧力がタンク圧 になったときには、第 2切換弁のノ ィロット室がタンク圧となってドレン通路が連通状 態に切り換えられる。これにより、傾転ピストンの圧力室がタンクと連通してこの圧力室 力も圧油が排出され、油圧モータが低速モードに切り換わることになる。したがって、 第 2切換弁と第 2切換弁用通路とを備えて構成される第 1の制動用可変速度機構が 可変油圧モータ駆動装置に設けられることになり、外部配管などを必要としないこと になり、構成が複雑ィ匕してしまうことを抑制できる。
[0015] また、前述の目的を達成するための本発明の第 2の観点に係る可変油圧モータ駆 動装置は、前記カウンタバランス弁が中立位置になったときに前記傾転ピストンの圧 力室の圧油を排出するように作動する第 2の制動用可変速度機構が設けられている ことを特徴とする。 [0016] この構成によると、速度可変機構により油圧モータが低速モードと高速モードとのい ずれかに切り換えられる可変油圧モータ駆動装置において、カウンタバランス弁が中 立位置に切り換わったときに、第 2の制動用可変速度機構が作動して傾転ピストンの 圧力室の圧油が排出される。このため、高速走行中に停止動作が開始されてカウン タバランス弁が中立位置に切り換わることで、油圧モータが高速モードから低速モー ドに切り換わることになる。これにより、制動動作の初期の段階では油圧モータは高 速モードと低速モードとの間の移行状態になっていることになり、制動動作の初期の 段階力も大きな制動力が発生してしまうことを抑制できる。また、制動動作中に高速 モードから低速モードに移行して連続的に制動トルクが上昇することになるため、高 速モードに維持される場合とは違って制動動作の時間が長くなつてしまうことも抑制さ れる。したがって、本発明の構成によると、制動動作の時間が長くなつてしまうことを 抑制することができるとともに、制動動作の初期の段階力 大きな制動力が発生して 停止時のショックが大きくなつてしまうことも抑制することができる。
[0017] 本発明の第 2の観点に係る油圧モータ駆動装置は、前記第 2の制動用可変速度機 構は、前記速度パイロット通路を連通状態と遮断状態との!/ヽずれかに切り換える第 3 切換弁を有し、前記第 3切換弁は、前記カウンタバランス弁と一体的に形成され、当 該カウンタバランス弁が中立位置になったときに前記速度ノ ィロット通路を遮断して 当該カウンタバランス弁が切換位置になったときに前記速度ノ ィロット通路を連通す るように形成されて 、ることが望ま U 、。
[0018] この構成によると、カウンタバランス弁が中立位置になったときには、第 3切換弁が ノ ィロット通路を遮断状態に切り換える。これにより、高低速切換弁が傾転ピストンの 圧力室への圧油の供給通路を遮断状態に切り換えてこの圧力室力 圧油が排出さ れ、油圧モータが低速モードに切り換わることになる。そして、第 3切換弁はカウンタ ノ ランス弁に一体的に形成されているため、部品点数が増大してしまうことを抑制で きる。
[0019] 本発明の第 2の観点に係る油圧モータ駆動装置は、前記第 2の制動用可変速度機 構は、前記傾転ピストンの圧力室をタンクに連通させるドレン通路を連通状態と遮断 状態とのいずれかに切り換える第 4切換弁を有し、前記第 4切換弁は、前記カウンタ バランス弁と一体的に形成され、当該カウンタバランス弁が中立位置になったとき〖こ 前記ドレン通路を連通して当該カウンタバランス弁が切換位置になったときに前記ド レン通路を遮断するように形成されて ヽることが望ま 、。
[0020] この構成によると、カウンタバランス弁が中立位置になったときには、第 4切換弁がド レン通路を連通状態に切り換える。これにより、傾転ピストンの圧力室がタンクと連通 してこの圧力室力 圧油が排出され、油圧モータが低速モードに切り換わることにな る。そして、第 4切換弁はカウンタバランス弁に一体的に形成されているため、部品点 数が増大してしまうことを抑制できる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]本発明の第 1実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置を示す油圧回路図であ る。
[図 2]制動動作中に発生する制動トルクの制動動作開始後の変化を説明する図であ る。
[図 3]本発明の第 2実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置を示す油圧回路図であ る。
[図 4]本発明の第 3実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置を示す油圧回路図であ る。
[図 5]本発明の第 4実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置を示す油圧回路図であ る。
符号の説明
[0022] 1 可変油圧モータ駆動装置
11 油圧モータ
12 速度可変機構
13 制動用可変速度機構 (第 1の制動用可変速度機構)
14、 14a、 14b ジリーフ #
15 カウンタバランス弁
16 給排ポート (供給ポートおよび排出ポート）
17 傾転ピストン 18 高低速切換弁
19、 19aゝ 19b 速度ノ ィロット通路
20 第 1切換弁
21 , 21a, 21b 第 1切換弁用通路
22、 22a, 22b 供給通路
23 傾転ピストンの圧力室
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明の実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置は、例えば、建設車両に おいて適用することができるが、建設車両の例に限らず、低速回転を行う低速モード と高速回転を行う高速モードとのいずれかに油圧モータの運転状態を切り換えて駆 動可能な可変油圧モータ駆動装置として広く適用することができる。
[0024] (第 1実施形態）
図 1は、本発明の第 1実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置 1を示す油圧回路 図である。図 1に示す可変油圧モータ駆動装置 1は、図示しない建設車両に配設さ れ、圧油を供給するポンプ 100、パイロット圧油を供給するパイロットポンプ 101、お よびタンク 102と接続される。また、可変油圧モータ駆動装置 1は、油圧モータ 11へ の圧油の給排を制御して油圧モータ 11の運転状態を切り換えるための方向切換弁 103を介して、ポンプ 100およびタンク 102に接続されている。
[0025] 可変油圧モータ駆動装置 1は、油圧モータ 11、速度可変機構 12、制動用可変速 度機構 (本発明における第 1の制動用可変速度機構） 13、リリーフ弁 14 (14a、 14b) 、カウンタバランス弁 15などを備えて構成されている。また、可変油圧モータ駆動装 置 1には、速度パイロット通路 19、供給通路 22、給排通路 24などの各種通路が設け られている。
[0026] 油圧モータ 11は、傾転角度の変更が可能な斜板を有し、斜板傾転角度が変更さ れることによってモータ容量が変更可能な可変容量モータとして構成されて 、る。そ して、油圧モータ 11は、このようにモータ容量が変更されることで、高トルクで低速回 転を行う低速モードと低トルクで高速回転を行う高速モードとのいずれかに切り換わ るようになって!/、る。油圧モータ 11は減速機を介して例えば図示しな 、クローラ等を 駆動するようになっており、油圧モータ 11が低速モードのときには建設車両は低速で 走行し、油圧モータ 11が高速モードのときには建設車両は高速で走行する。また、 油圧モータ 11には、圧油を給排制御する方向切換弁 103に給排通路 24 (24a、 24 b)を介して連通する給排ポート 16 (16a、 16b)が設けられている。なお、給排ポート 16 (16a, 16b)は、方向切換弁 103の切換状態に応じて供給ポートおよび排出ポー トそれぞれの機能を果たすものとして形成されている。すなわち、方向切換弁 103が 切換位置 103aに切り換えられているときには給排ポート 16bが供給ポートで給排ポ ート 16aが排出ポートとなり、方向切換弁 103が切換位置 103cに切り換えられている ときには給排ポート 16aが供給ポートで給排ポート 16bが排出ポートとなるようになつ ている。
[0027] 速度可変機構 12は、傾転ピストン 17と高低速切換弁 18とを備えて構成されている 。傾転ピストン 17は、油圧モータ 11の斜板の傾転角度を変更することで油圧モータ 1 1のモータ容量を変更するようになっている。傾転ピストン 17の圧力室 23には供給通 路 22が接続している。そして、供給通路 22を介して傾転ピストン 17の圧力室 23に圧 油が供給されたときには傾転ピストン 17のロッドが図中矢印「HI」方向に変位し、油 圧モータ 11のモータ容量が小容量となる高速モードに切り換えられることになる。一 方、傾転ピストン 17の圧力室 23から圧油が排出されたときには傾転ピストン 17のロッ ドが図中矢印「LOW」方向に変位し、油圧モータ 11のモータ容量が大容量となる低 速モードに切り換えられることになる。
[0028] 速度可変機構 12における高低速切換弁 18は、ピストン 17の圧力室 23への圧油の 供給通路 22を連通状態と遮断状態とのいずれかに切り換える切換弁として設けられ ている。また、可変油圧モータ駆動装置 1における速度パイロット通路 19 (19a、 19b )は、パイロットポンプ 101と高低速切換弁 18のノ ィロット室とを接続するように設けら れている。これにより、高低速切換弁 18に速度パイロット通路 19を介してパイロット圧 としての速度信号が伝達されるようになっている。速度信号が高低速切換弁 18に伝 達されると高低速切換弁 18は切換位置 18bに切り換わって供給通路 22を連通状態 とし (供給通路 22aと 22bとを接続し)、速度信号が解除されると (速度信号が高低速 切換弁 12に伝達されて 、な 、状態になると）高低速切換弁 18は切換位置 18aに切 り換わって供給通路 22を遮断状態とする (供給通路 22aと 22bとを遮断する）ようにな つている。なお、供給通路 22はシャトル弁 25を介して給排通路 24に接続しており、 給排通路 24aおよび 24bのうちの高圧の方の圧油がシャトル弁 25を介して供給通路 22に選択的に供給されるようになって!/、る。
[0029] このように、可変油圧モータ駆動装置 1には、可変速度機構 12、速度パイロット通 路 19などが設けられている。これにより、可変油圧モータ駆動装置 1は、高低速切換 弁 18に速度信号が伝達されたことに基づ!/ヽて傾転ピストン 17の圧力室 23に圧油が 供給されたときに油圧モータ 11が高速モードに切り換わり、傾転ピストン 17の圧力室 23から圧油が排出されたときに油圧モータ 11が低速モードに切り換わるようになって いる。
[0030] リリーフ弁 14 (14a、 14b)は、給排通路 24 (24a、 24b)を介して給排ポー卜 16 (16a 、 16b)に連通するように設けられている。そして、このリリーフ弁 14としては、給排通 路 24bからの圧油を供給通路 24aに逃がすことが可能なリリーフ弁 14aと、給排通路 24aからの圧油を給排通路 24bに逃がすことが可能なリリーフ 14bとが備えられてい る。リリーフ弁 14aに ίま、弁 26a、ピストン 27a、及び絞り 28a力備えられており、リリー フ弁 14bには、弁 26b、ピストン 27b、及び絞り 28bが備えられている。そして、リリー フ弁 14aおよび 14bは、弁 26aおよび 26bのばね定数、ピストン 27aおよび 27bの容 積、絞り 28aおよび 28bの絞り量が適宜設定されることで、油圧モータ 11の低速モー ドに対応した設定圧力に設定されて!ヽる。
[0031] カウンタバランス弁 15は、油圧モータ 11と方向切換弁 103との間に配置されている 。例えば、方向切換弁 103が切換位置 103aに切り換えられているときには、給排通 路 24bに供給されている圧油がカウンタバランス弁 15の一方のパイロット室に作用し てカウンタバランス弁 15が切換位置 15cに切り換えられる。これにより、ポンプ 100力 らの圧油は、給排通路 24b、油圧モータ 11、および給排通路 24aを経てタンク 102 へと戻されるように循環することになる。なお、カウンタバランス弁 15が切換位置 15a および 15cに切り換えられている状態においてはネガブレーキ 29にポンプ 100から の圧油が作用して油圧モータ 11の制動動作は行われないが、カウンタバランス弁 15 が中立位置 15bに戻ったときにはネガブレーキ 29にポンプ 100からの圧油は作用せ ず油圧モータ 11の制動動作が行われることになる。
[0032] 制動用可変速度機構 13は、第 1切換弁 20および第 1切換弁用通路 21 (21a, 21b )を備えて構成されている。第 1切換弁 20は、速度ノ ィロット通路 19を連通状態と遮 断状態とのいずれかに切り換える切換弁として設けられている。すなわち、第 1切換 弁 20は、切換位置 20a、 20cに切り換えられたときは速度パイロット通路 19aと 19bと の間を連通し、中立位置 20bに切り換えられたときは速度パイロット通路 19aと 19bと の間を遮断するようになっている。
[0033] また、第 1切換弁用通路 21 (21a, 21b)は、カウンタバランス弁 15と方向切換弁 10 3との間と、第 1切換弁 20のパイロット室とを接続する通路として設けられている。第 1 切換弁用通路 21aは、給排通路 24aに連通しており、方向切換弁 103が切換位置 1 03cに切り換えられたときに第 1切換弁 20を切換位置 20aに切り換えるためのパイ口 ット圧が作用する通路として設けられている。第 1切換弁用通路 21bは、給排通路 24 bに連通しており、方向切換弁 103が切換位置 103aに切り換えられたときに第 1切換 弁 20を切換位置 20cに切り換えるためのパイロット圧が作用する通路として設けられ ている。
[0034] 上述した第 1切換弁 20および第 1切換弁用通路 21を備える制動用可変速度機構 13は、方向切換弁 103が中立位置 103bに切り換えられることでカウンタバランス弁 1 5と方向切換弁 103との間の圧油の圧力がタンク圧になったときには、第 1切換弁用 通路 21aおよび 21bのいずれもがタンク 102と連通し、第 1切換弁 20の両パイロット 室がいずれもタンク圧となる。このため、第 1切換弁 20のスプールをその両端力もそ れぞれ付勢するばねの作用により第 1切換弁 20が中立位置 20bに切り換えられてそ の状態が維持されることになる。これにより、速度パイロット通路 19が連通状態力 遮 断状態に切り換えられ、高低速切換弁 18のパイロット室が速度パイロット通路 19b、 第 1切換弁 20および通路 30を介してタンク 102に連通し、速度信号が解除されるこ とになる。これによつてさらに、高低速切換弁 18が、供給通路 22を遮断状態に切り換 えるとともに、傾転ピストン 17の圧力室 23を供給通路 22aおよび通路 31を介してタン ク 102に連通させることになる。圧力室 23がタンク 102に連通することで、圧力室 23 の圧油がタンク 102へと排出され、油圧モータ 11が低速モードに切り換わることにな る。このように、制動用可変速度機構 13は、カウンタバランス弁 15と方向切換弁 103 との間の圧油の圧力がタンク圧となったときに、傾転ピストン 17の圧力室 23の圧油を 排出するように設けられて 、る。
[0035] 次に、上述した構成を備える可変油圧モータ駆動装置 1の作動について説明する 。なお、方向切換弁 103が中立位置 103bから切換位置 103aに切り換えられて図示 しない建設車両が走行を開始した場合と、その後方向切換弁 103が中立位置 103b に戻されて制動動作が行われた場合とを例にとって説明し、方向切換弁 103が切換 位置 103cに切り換えられて走行を開始した後に制動動作が行われる場合について は、同様の説明となるので割愛する。
[0036] 方向切換弁 103が切換位置 103aに切り換えられて建設車両が走行を開始する場 合は、方向切換弁 103の切換によりポンプ 100からの圧油が給排通路 24bを介して 油圧モータ 11に供給される。そして、カウンタバランス弁 15が作動して切換位置 15c に切り換わり油圧モータ 11からの圧油は給排通路 24a、カウンタバランス弁 15およ び方向切換弁 103を介してタンク 102へと排出される。これにより、走行モータ 11が 所定方向に回転を開始する。このとき、第 1切換弁 20のパイロット室に第 1切換弁用 通路 21bを介してパイロット圧油が作用して第 1切換弁 20が切換位置 20cに切り換え られ、速度パイロット通路 19を通じて速度信号が高低速切換弁 18に伝達される。こ れにより、高低速切換弁 18が切換位置 18bに切り換えられ、シャトル弁 25および供 給通路 22を介して傾転ピストン 23の圧力室 23に圧油が導入され、油圧モータ 11は 高速モードに切り換わった状態で回転することになる。このような高速走行中の状態 においては、給排通路 24bからリリーフ弁 14bのピストン 27bに圧油が作用するため、 ピストン 27bは図中の矢印 (A)方向にそのストロークの終端まで移動した状態になつ ている。
[0037] 一方、制動動作が行われる場合は、方向切換弁 103が切換位置 103aから中立位 置 103bに切り換えられ、油圧モータ 11への給排通路 24bを介した圧油の供給が行 われない状態になる。そして、ネガブレーキ 29に作用していたポンプ 100からの圧油 が作用しない状態になり、制動動作が開始される。また、方向切換弁 103が中立位 置 103bに切り換わってカウンタバランス弁 15と方向切換弁 103との間の圧油の圧力 力 Sタンク圧となると、第 1切換弁 20が中立位置 20bに切り換わる。これにより、速度信 号が解除されて高低速切換弁 18が切換位置 18aに切り換えられて、傾転ピストン 17 の圧力室 23から圧油が排出され、油圧モータ 11が低速モードに切り換わることにな る。したがって、制動動作が開始後にすぐに油圧モータ 11が低速モードに切り換わ ることなく、制動動作中に徐々に高速モードから低速モードへと切り換わることになる 。この制動動作中は、油圧モータ 11が慣性により回転して吐き出された圧油はリリー フ弁 14bのピストン 27bに作用してこのピストン 27bを図中矢印（B)方向に付勢する。 ピストン 27bが矢印（B)方向に移動してそのストロークの終端まで移動すると、弁 26b の両側の圧力室に圧油が作用し、設定圧力に達すると給排通路 24aが 24bと連通さ れること〖こなる。
[0038] 図 2は、制動動作中に発生する制動トルクの制動動作開始後の変化を説明する図 である。なお、図中実線で示す制動トルク変化 T1は、可変油圧モータ駆動装置 1に よる制動動作中のトルク変化を示したものである。一方、図中破線で示す制動トルク 変化 T2は、油圧モータ 11が高速モードの状態のまま制動動作が行われた場合のト ルク変化を示したものである。また、図中点線で示す制動トルク変ィ匕 T3は、油圧モー タ 11が制動動作開始後すぐに低速モードに切り換わる場合のトルク変化を示したも のである。
[0039] 図 2の制動トルク変ィ匕 T1に示すように、可変油圧モータ駆動装置 1において制動 動作が開始されると、制動トルクが発生する。この制動動作の初期段階においては、 油圧モータ 11は低トルクで回転する高速モードであるため、低い制動トルクで推移 する。しかし、徐々に油圧モータ 11が高速モードから低速モードへと移行するため、 その移行とともに制動トルクが上昇することになる。そして、油圧モータ 11の低速モー ドへの移行が完了した後は、低速モードの高トルクに対応した制動トルクで推移し、 油圧モータ 11の回転が停止 (建設車両が走行停止)する段階で制動トルクも消滅す ることになる。
[0040] しかし、油圧モータ 11が低速モードに切り換わることなく高速モードの状態のまま制 動動作が行われたとすると、図 2の制動トルク変化 T2に示すように、制動動作の初期 の段階力 油圧モータ 11の停止段階に近づくまで高速モードに対応する低い制動ト ルクで推移することになる。そして、油圧モータ 11が高速モードの場合、油圧モータ 11が小容量であるため、リリーフ弁 14bのピストン 27bがそのストローク終端まで移動 する時間も多くかかり、制動トルク変化 T1で示す可変油圧モータ駆動装置 1の場合 に比して、停止までに長時間を要してしまうことになる。一方、油圧モータ 11が制動 動作開始後すぐに低速モードに切り換わったとすると、図 2の制動トルク変化 T3に示 すように、低速モードに対応する高い制動トルクが発生し、そのまま推移することにな る。このため、制動動作の初期の段階力も大きな制動力が発生して、急激な減速に なって大きなショックが生じてしまうことになる。したがって、制動トルク変ィ匕 T1で示す ように、可変油圧モータ駆動装置 1の場合は、制動トルク変化 T2のように制動動作の 時間が長くなることもなぐ且つ、制動トルク変化 T3のように制動動作の初期の段階 力も大きな制動力が発生してショックが大きくなつてしまうことも抑制できる。
[0041] 以上説明したように、可変油圧モータ駆動装置 1によると、方向切換弁 103が中立 位置 013bに切り換わってカウンタバランス弁 15と方向切換弁 103との間の圧油の圧 力がタンク圧となったときに、制動用可変速度機構 13が作動して傾転ピストン 17の 圧力室 23の圧油が排出される。このため、高速走行中に方向切換弁 103が中立位 置 103bに切り換えられて、その後カウンタバランス弁 15と方向切換弁 103との間の 圧油の圧力がタンク圧となることで、油圧モータ 11が高速モードから低速モードに切 り換わることになる。これにより、方向切換弁 103が中立位置 103cに切り換えられて すぐの段階である制動動作の初期の段階では油圧モータ 11は高速モードと低速モ ードとの間の移行状態になっていることになり、制動動作の初期の段階力 大きな制 動力が発生してしまうことを抑制できる。また、制動動作中に高速モードから低速モ ードに移行して連続的に制動トルクが上昇することになるため、高速モードに維持さ れる場合とは違って制動動作の時間が長くなつてしまうことも抑制される。したがって 、可変油圧モータ駆動装置 1によると、制動動作の時間が長くなつてしまうことを抑制 することができるとともに、制動動作の初期の段階力 大きな制動力が発生して停止 時のショックが大きくなつてしまうことも抑制することができる。
[0042] また、可変油圧モータ駆動装置 1によると、カウンタバランス弁 15と方向切換弁 103 との間の圧油の圧力がタンク圧になったときには、第 1切換弁 20のパイロット室がタン ク圧となって速度パイロット通路 19が遮断状態に切り換えられる。これにより、高低速 切換弁 18が傾転ピストン 17の圧力室 23への圧油の供給通路 22を遮断状態に切り 換えてこの圧力室 23から圧油が排出され、油圧モータが低速モードに切り換わること になる。したがって、第 1切換弁 20と第 1切換弁用通路 21とを備えて構成される制動 用可変速度機構 13が可変油圧モータ駆動装置 1に設けられることで、外部配管など も必要でなくなり、構成が複雑ィ匕してしまうことを抑制できる。
[0043] (第 2実施形態）
次に、本発明の第 2実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置について説明する。 図 3は、第 2実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置 2を示す油圧回路図である。 図 3に示す可変油圧モータ駆動装置 2は、第 1実施形態の可変油圧モータ駆動装置 1と同様に、図示しない建設車両に配設され、ポンプ 100、パイロットポンプ 101、タン ク 102と接続されており、ポンプ 100およびタンク 102には方向切換弁 103を介して 接続されている。
[0044] 可変油圧モータ駆動装置 2は、第 1実施形態の場合と同様に、油圧モータ 11、速 度可変機構 12、制動用可変速度機構 (本発明における第 1の制動用可変速度機構 ) 32、リリーフ弁 14、カウンタバランス弁 15、速度パイロット通路 36などを備えて構成 されている。しかし、第 1実施形態の場合とは、制動用速度可変機構 32、速度パイ口 ット通路 36、および供給通路 22の構成が異なっており、また、傾転ピストン 17の圧力 室 23をタンク 102に連通させるドレン通路 35が設けられている点でも異なっている。 なお、第 2実施形態の説明では、第 1実施形態と同様の構成要素については、同一 の符号を付して説明を割愛する。
[0045] 図 3に示すように、可変油圧モータ駆動装置 2においては、パイロットポンプ 101と 高低速切換弁 18のパイロット室とを接続する速度パイロット通路 36は、常時連通状 態となるように設けられている。すなわち、可変油圧モータ駆動装置 2では、第 1実施 形態の場合のように速度パイロット通路を連通状態と遮断状態とのいずれかに切り換 える第 1切換弁は設けられて 、な 、。
[0046] 可変油圧モータ駆動装置 2における制動用可変速度機構 32は、第 2切換弁 33お よび第 2切換弁用通路 34 (34a、 34b)を備えて構成されている。第 2切換弁 33は、ド レン通路 35を連通状態と遮断状態とのいずれかに切り換える切換弁として設けられ ている。すなわち、第 2切換弁 33は、切換位置 33a、 33cに切り換えられたときはドレ ン通路 35を遮断し、中立位置 33bに切り換えられたときはドレン通路 35を連通するよ うになつている。また、供給通路 22における高低速切換弁 18と傾転ピストン 17の圧 力室 23との間の通路は、第 2切換弁 33を介して連通する供給通路 22cと供給通路 2 2dとで構成されている。第 2切換弁 33が切換位置 33a、 33cに切り換えられたときは 供給通路 22cと 22dとが連通状態となり、第 2切換弁 33が中立位置 33bに切り換えら れたときは供給通路 22cと 22dとは遮断状態となるようになつている。なお、供給通路 22dは、ドレン通路 35の一部としても機能する通路として設けられている（供給通路 2 2とドレン通路 35とで共有される通路として設けられて 、る)。
[0047] また、第 2切換弁用通路 34 (34a, 34b)は、カウンタバランス弁 15と方向切換弁 10 3との間と、第 2切換弁 33のパイロット室とを接続する通路として設けられている。第 2 切換弁用通路 34aは、給排通路 24aに連通しており、方向切換弁 103が切換位置 1 03cに切り換えられたときに第 2切換弁 33を切換位置 33aに切り換えるためのパイ口 ット圧が作用する通路として設けられている。第 2切換弁用通路 34bは、給排通路 24 bに連通しており、方向切換弁 103が切換位置 103aに切り換えられたときに第 2切換 弁 33を切換位置 33cに切り換えるためのパイロット圧が作用する通路として設けられ ている。
[0048] 上述した第 2切換弁 33および第 2切換弁用通路 34を備えることで制動用可変速度 機構 32は、方向切換弁 103が中立位置 103bに切り換えられることでカウンタバラン ス弁 15と方向切換弁 103との間の圧油の圧力がタンク圧になったときには、第 2切換 弁用通路 34aおよび 34bのいずれもがタンク 102と連通し、第 2切換弁 33の両パイ口 ット室がいずれもタンク圧となる。このため、第 2切換弁 33のスプールをその両端から それぞれ付勢するばねの作用により第 2切換弁 33が中立位置 33bに切り換えられて その状態が維持されることになる。これにより、ドレン通路 35が遮断状態力も連通状 態に切り換えられ、傾転ピストン 17の圧力室 23がタンク 102に連通し、圧力室 23の 圧油がタンク 102へと排出されて油圧モータ 11が低速モードに切り換わることになる 。なお、方向切換弁 103が切換位置 103aまたは 103cに切り換えられたときには、第 2切換弁 33は切換位置 33aまたは 33cに切り換えられる。このため、給排通路 24aま たは 24b、シャトル弁 25、速度信号が伝達されて切換位置 18bに切り換わっている 高低速切換弁 18、供給通路 22c、第 2切換弁 33、および供給通路 22dを経て傾転 ピストン 17の圧力室 23に圧油が供給され、油圧モータ 11が高速モードに切り換わる ことになる。
[0049] この第 2実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置 2によると、カウンタバランス弁 15 と方向切換弁 103との間の圧油の圧力がタンク圧になったときには、第 2切換弁 33の パイロット室がタンク圧となってドレン通路 35が連通状態に切り換えられる。これによ り、傾転ピストン 17の圧力室 23がタンク 102と連通してこの圧力室 23から圧油が排 出され、油圧モータ 11が低速モードに切り換わることになる。このため、第 1実施形態 の場合と同様に、方向切換弁 103が中立位置 103cに切り換えられてすぐの段階で ある制動動作の初期の段階では油圧モータ 11は高速モードと低速モードとの間の 移行状態になっていることになり、制動動作の初期の段階力 大きな制動力が発生 してしまうことを抑制できる。また、制動動作中に高速モードから低速モードに移行し て連続的に制動トルクが上昇することになるため、高速モードに維持される場合とは 違って制動動作の時間が長くなつてしまうことも抑制される。したがって、可変油圧モ ータ駆動装置 2によると、第 1実施形態の場合と同様に、制動動作の時間が長くなつ てしまうことを抑制することができるとともに、制動動作の初期の段階から大きな制動 力が発生して停止時のショックが大きくなつてしまうことも抑制することができる。
[0050] また、第 2実施形態によると、第 2切換弁 33と第 2切換弁用通路 34とを備えて構成 される制動用可変速度機構 32が可変油圧モータ駆動装置 2に設けられることになり 、外部配管などを必要としないことになり、構成が複雑ィ匕してしまうことを抑制できる。 なお、この可変油圧モータ駆動装置 2によると、油圧モータ 11の始動時は、低速モ ードから運転を開始することになるため、起動トルクを大きくとることができるとともに、 操作に対する起動トルクが一定であることから操作性の向上を図ることができる。
[0051] (第 3実施形態）
次に、本発明の第 3実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置について説明する。 図 4は、第 3実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置 3を示す油圧回路図である。 図 4に示す可変油圧モータ駆動装置 3は、第 1実施形態の可変油圧モータ駆動装置 1と同様に、図示しない建設車両に配設され、ポンプ 100、パイロットポンプ 102、タン ク 102と接続されており、ポンプ 100およびタンク 102には方向切換弁 103を介して 接続されている。
[0052] 可変油圧モータ駆動装置 3は、第 1実施形態の場合と同様に、油圧モータ 11、速 度可変機構 12、制動用可変速度機構 (本発明における第 2の制動用可変速度機構 ) 37、リリーフ弁 14、カウンタバランス弁 39、速度パイロット通路 38などを備えて構成 されている。しかし、第 1実施形態の場合とは、制動用速度可変機構 37、速度パイ口 ット通路 38、およびカウンタバランス弁 39の構成が異なっている。なお、第 3実施形 態の説明では、第 1実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して説 明を割愛する。
[0053] 図 4に示すように、可変油圧モータ駆動装置 3においては、制動用可変速度機構 3 7は、カウンタバランス弁 39と一体的に形成される本発明における第 3切換弁 (以下、 本実施形態では制動用可変速度機構 37が第 3切換弁と同一の要素となることから、 第 3切換弁 37という）として設けられている。そして、速度ノ ィロット通路 38 (38a、 38 b)は、カウンタバランス弁 39を介してパイロットポンプ 101と高低速切換弁 18のパイ ロット室とを接続するように設けられている。また、カウンタバランス弁 39は、第 1実施 形態のカウンタバランス弁 15と同様の機能を果たすものとして構成されているが（カウ ンタバランス弁 15の切換位置 15a、 15c、中立位置 15b力 それぞれカウンタバラン ス弁 39の切換位置 39a、 39c、中立位置 39bに対応する）、上記のように、第 3切換 弁 37がー体的に形成されたものとして設けられている。
[0054] 制動用可変速度機構 37である第 3切換弁 37は、カウンタバランス弁 39が切り換え られることでともに切り換えられる切換弁であって、速度パイロット通路 38を連通状態 と遮断状態とのいずれか〖こ切り換える切換弁として設けられている。すなわち、この 第 3切換弁 37は、カウンタバランス弁 39が中立位置 39bになったときに速度パイロッ ト通路 38を遮断する遮断位置 37bと、カウンタバランス弁 39が切換位置 39aまたは 3 9cになったときに速度パイロット通路 38を連通する連通位置 37cまたは 37aとを有す るように、カウンタバランス弁 39において形成されている。なお、第 3切換弁 37は、遮 断位置 37bに切り換えられたときには、速度パイロット通路 38aと 38bとを遮断するとと もに、通路 40を介して速度パイロット通路 38bをタンク 102に連通するようになってい る。
[0055] 制動用可変速度機構 37は、上述のように、カウンタバランス弁 39と一体的に形成さ れて、切換可能な位置である連通位置 37a、 37cと遮断位置 37bとを有する第 3切換 弁 37として形成されている。そして、方向切換弁 103が切換位置 103aまたは 103c に切り換えられることでカウンタバランス弁 39が切換位置 39cまたは 39aに切り換わ つて第 3切換弁 37が連通位置 37cまたは 37aになったときには、制動用可変速度機 構 37は、速度パイロット通路 38aと 38bとを連通する。これにより、高低速切換弁 18 に速度信号が伝達されてこの高低速切換弁 18が切換位置 18bに切り換わり、供給 通路 22を介して傾転ピストン 17の圧力室 23に圧油が供給されて油圧モータ 11が高 速モードに切り換わる。一方、方向切換弁 103が中立位置 103bに切り換えられて力 ゥンタバランス弁 39が中立位置 39bに切り換わって第 3切換弁 37が遮断位置 37bに なったときには、制動用可変速度機構 37は、速度パイロット通路 38aと 38bとを遮断 し、速度ノ ィロット通路 38bをタンク 102に連通させる。これにより、高低速切換弁 18 の速度信号が解除されてこの高低速切換弁 18が切換位置 18aに切り換わり、傾転ピ ストン 17の圧力室 23の圧油が排出されることになる。すなわち、可変油圧モータ駆 動装置 3は、カウンタバランス弁 39が中立位置 39bになったときに傾転ピストン 17の 圧力室 23の圧油を排出するように作動し、これによつて、油圧モータ 11が低速モー ド、に切り換わること〖こなる。
[0056] この第 3実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置 3によると、カウンタバランス弁 39 が中立位置 39bに切り換わったときに、制動用可変速度機構 37が作動して傾転ビス トン 17の圧力室 23の圧油が排出される。このため、高速走行中に停止動作が開始さ れてカウンタバランス弁 39が中立位置 39bに切り換わることで、油圧モータ 11が高速 モードから低速モードに切り換わることになる。これにより、第 1実施形態の場合と同 様に、制動動作の初期の段階では油圧モータは高速モードと低速モードとの間の移 行状態になっていることになり、制動動作の初期の段階力 大きな制動力が発生して しまうことを抑制できる。また、制動動作中に高速モードから低速モードに移行して連 続的に制動トルクが上昇することになるため、高速モードに維持される場合とは違つ て制動動作の時間が長くなつてしまうことも抑制される。したがって、可変油圧モータ 駆動装置 3によると、第 1実施形態の場合と同様の効果が得られ、制動動作の時間 が長くなつてしまうことを抑制することができるとともに、制動動作の初期の段階力 大 きな制動力が発生して停止時のショックが大きくなつてしまうことも抑制することができ る。
[0057] また、可変油圧モータ駆動装置 3によると、カウンタバランス弁 39が中立位置 39b になったときにパイロット通路 38を遮断状態に切り換え、高低速切換弁 18の作動を 介して傾転ピストン 17の圧力室 23から圧油を排出させるための第 3切換弁 37が、力 ゥンタバランス弁 39と一体的に形成されている。このため、部品点数が増大してしまう ことを抑制できる。
[0058] (第 4実施形態）
次に、本発明の第 4実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置について説明する。 図 5は、第 4実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置 4を示す油圧回路図である。 図 5に示す可変油圧モータ駆動装置 4は、第 1実施形態の可変油圧モータ駆動装置 1と同様に、図示しない建設車両に配設され、ポンプ 100、パイロットポンプ 102、タン ク 102と接続されており、ポンプ 100およびタンク 102には方向切換弁 103を介して 接続されている。
[0059] 可変油圧モータ駆動装置 4は、第 1実施形態の場合と同様に、油圧モータ 11、速 度可変機構 12、制動用可変速度機構 (本発明における第 2の制動用可変速度機構 ) 41、リリーフ弁 14、カウンタバランス弁 43、速度パイロット通路 45などを備えて構成 されている。しかし、第 1実施形態の場合とは、制動用速度可変機構 41、カウンタバ ランス弁 43、速度パイロット通路 45、および供給通路 22の構成が異なっており、また 、傾転ピストン 17の圧力室 23をタンク 102に連通させるドレン通路 44が設けられてい る点でも異なっている。なお、第 4実施形態の説明では、第 1実施形態と同様の構成 要素については、同一の符号を付して説明を割愛する。
[0060] 図 5に示すように、可変油圧モータ駆動装置 4においては、パイロットポンプ 101と 高低速切換弁 18のパイロット室とを接続する速度パイロット通路 45は、常時連通状 態となるように設けられている。また、制動用可変速度機構 41は、カウンタバランス弁 43と一体的に形成される本発明における第 4切換弁 (以下、本実施形態では制動用 可変速度機構 41が第 4切換弁と同一の要素となることから、第 4切換弁 41という）とし て設けられている。また、カウンタバランス弁 43は、第 1実施形態のカウンタバランス 弁 15と同様の機能を果たすものとして構成されて ヽるが（カウンタバランス弁 15の切 換位置 15a、 15c、中立位置 15b力 それぞれカウンタバランス弁 43の切換位置 43a 、 43c、中立位置 43bに対応する）、上記のように、第 4切換弁 41がー体的に形成さ れたものとして設けられて 、る。
[0061] 制動用可変速度機構 41である第 4切換弁 41は、カウンタバランス弁 43が切り換え られることでともに切り換えられる切換弁であって、ドレン通路 44を連通状態と遮断状 態とのいずれかに切り換える切換弁として設けられている。すなわち、第 4切換弁 41 は、カウンタバランス弁 43が中立位置 43bになったときにドレン通路 44を連通する連 通位置 41bと、カウンタバランス弁 43が切換位置 43aまたは 43cになったときにドレン 通路 44を遮断する遮断位置 41aまたは 41cとを有するように、カウンタバランス弁 43 において形成されている。また、供給通路 22における高低速切換弁 18と傾転ピスト ン 17の圧力室 23との間の通路は、第 4切換弁 41を介して連通する供給通路 22eと 供給通路 22fとで構成されている。カウンタバランス弁 43が切換位置 43a、 43cに切 り換えられることで第 4切換弁 41が遮断位置 41a、 41cに切り換えられたときは供給 通路 22eと 22fとが連通状態となる。一方、カウンタバランス弁 43が中立位置 43bに 切り換えられることで第 4切換弁 41が連通位置 41bに切り換えられたときは供給通路 22eと 22fとは遮断状態となる。なお、供給通路 22fは、ドレン通路 44の一部としても 機能する通路として設けられて 、る (供給通路 22とドレン通路 44とで共有される通路 として設けられている）。
[0062] 制動用可変速度機構 41は、上述のように、カウンタバランス弁 43と一体的に形成さ れて、切換可能な位置である遮断位置 41a、 41cと連通位置 41bとを有する第 4切換 弁 41として形成されている。そして、方向切換弁 103が切換位置 103aまたは 103c に切り換えられてカウンタバランス弁 43が切換位置 43cまたは 43aに切り換わって第 4切換弁 41が遮断位置 41cまたは 41aになったときには、制動用可変速度機構 41は 、ドレン通路 44を遮断するとともに、供給通路 22eと 22fとを連通する。このとき、高低 速切換弁 18は速度信号の伝達を受けて既に切換位置 18bに切り換わつているため 、供給通路 22を介して傾転ピストン 17の圧力室 23に圧油が供給されて油圧モータ 1 1が高速モードに切り換わる。一方、方向切換弁 103が中立位置 103bに切り換えら れてカウンタバランス弁 43が中立位置 43bに切り換わって第 4切換弁 41が連通位置 41bになったときには、制動用可変速度機構 41は、ドレン通路 44を連通するとともに 、供給通路 22eと 22fとを遮断する。これにより、傾転ピストン 17の圧力室 23がドレン 通路 44を介してタンク 102に連通し、圧力室 32の圧油がタンク 102へと排出されるこ とになる。すなわち、可変油圧モータ駆動装置 4は、カウンタバランス弁 43が中立位 置 43bになったときに傾転ピストン 17の圧力室 23の圧油を排出するように作動し、こ れによって、油圧モータ 11が低速モードに切り換わることになる。
[0063] この第 4実施形態に係る可変油圧モータ駆動装置 4によると、カウンタバランス弁 43 が中立位置 43bに切り換わったときに、制動用可変速度機構 41が作動して傾転ビス トン 17の圧力室 23の圧油が排出される。このため、高速走行中に停止動作が開始さ れてカウンタバランス弁 43が中立位置 43bに切り換わることで、油圧モータ 11が高速 モードから低速モードに切り換わることになる。これにより、第 1実施形態の場合と同 様に、制動動作の初期の段階では油圧モータは高速モードと低速モードとの間の移 行状態になっていることになり、制動動作の初期の段階力 大きな制動力が発生して しまうことを抑制できる。また、制動動作中に高速モードから低速モードに移行して連 続的に制動トルクが上昇することになるため、高速モードに維持される場合とは違つ て制動動作の時間が長くなつてしまうことも抑制される。したがって、可変油圧モータ 駆動装置 4によると、第 1実施形態の場合と同様の効果が得られ、制動動作の時間 が長くなつてしまうことを抑制することができるとともに、制動動作の初期の段階力 大 きな制動力が発生して停止時のショックが大きくなつてしまうことも抑制することができ る。
[0064] また、可変油圧モータ駆動装置 4によると、カウンタバランス弁 43が中立位置 43b になったときにドレン通路 44を連通状態に切り換えて傾転ピストン 17の圧力室 23か ら圧油を排出させる第 4切換弁 41が、カウンタバランス弁 43と一体的に形成されてい る。このため、部品点数が増大してしまうことを抑制できる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限ら れるものではなぐ特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施す ることができるものである。

Claims

請求の範囲
[1] モータ容量が変更されることで、低速回転を行う低速モードと高速回転を行う高速 モードとの!/、ずれかに切り換わる油圧モータと、
前記油圧モータのモータ容量を変更する傾転ピストン、および当該傾転ピストンの 圧力室への圧油の供給通路を連通状態と遮断状態とのいずれかに切り換える高低 速切換弁を有する速度可変機構と、
前記高低速切換弁にパイロット圧としての速度信号を伝達する速度パイロット通路 と、
圧油を給排制御する方向切換弁に連通する前記油圧モータの供給ポートおよび 排出ポートと、
前記油圧モータと前記方向切換弁との間に配置されたカウンタバランス弁と、 前記供給ポートおよび前記排出ポートに連通し、前記低速モードに対応した設定 圧力に設定されたリリーフ弁と、を備え、
前記高低速切換弁に前記速度信号が伝達されたことに基づいて前記傾転ピストン の圧力室に圧油が供給されたときに前記油圧モータが前記高速モードに切り換わり 、前記傾転ピストンの圧力室力 圧油が排出されたときに前記油圧モータが前記低 速モードに切り換わる可変油圧モータ駆動装置であって、
前記カウンタバランス弁と前記方向切換弁との間の圧油の圧力がタンク圧となった ときに前記傾転ピストンの圧力室の圧油を排出するように作動する第 1の制動用可変 速度機構が設けられていることを特徴とする可変油圧モータ駆動装置。
[2] 前記第 1の制動用可変速度機構は、前記速度パイロット通路を連通状態と遮断状 態とのいずれかに切り換える第 i切換弁と、前記カウンタバランス弁と前記方向切換 弁との間と前記第 1切換弁のパイロット室とを接続する第 1切換弁用通路と、を有し、 前記第 1切換弁は、前記カウンタバランス弁と前記方向切換弁との間の圧油の圧力 力 Sタンク圧になったときに、前記速度パイロット通路を連通状態力も遮断状態に切り 換えることを特徴とする請求項 1に記載の可変油圧モータ駆動装置。
[3] 前記第 1の制動用可変速度機構は、前記傾転ピストンの圧力室をタンクに連通させ るドレン通路を連通状態と遮断状態との!/、ずれかに切り換える第 2切換弁と、前記力 ゥンタバランス弁と前記方向切換弁との間と前記第 2切換弁のパイロット室とを接続す る第 2切換弁用通路と、を有し、
前記第 2切換弁は、前記カウンタバランス弁と前記方向切換弁との間の圧油の圧力 力 Sタンク圧になったときに、前記ドレン通路を遮断状態力も連通状態に切り換えること を特徴とする請求項 1に記載の可変油圧モータ駆動装置。
[4] モータ容量が変更されることで、低速回転を行う低速モードと高速回転を行う高速 モードとの!/、ずれかに切り換わる油圧モータと、
前記油圧モータのモータ容量を変更する傾転ピストン、および当該傾転ピストンの 圧力室への圧油の供給通路を連通状態と遮断状態とのいずれかに切り換える高低 速切換弁を有する速度可変機構と、
前記高低速切換弁にパイロット圧としての速度信号を伝達する速度パイロット通路 と、
圧油を給排制御する方向切換弁に連通する前記油圧モータの供給ポートおよび 排出ポートと、
前記油圧モータと前記方向切換弁との間に配置されたカウンタバランス弁と、 前記供給ポートおよび前記排出ポートに連通し、前記低速モードに対応した設定 圧力に設定されたリリーフ弁と、を備え、
前記高低速切換弁に前記速度信号が伝達されたことに基づいて前記傾転ピストン の圧力室に圧油が供給されたときに前記油圧モータが前記高速モードに切り換わり 、前記傾転ピストンの圧力室力 圧油が排出されたときに前記油圧モータが前記低 速モードに切り換わる可変油圧モータ駆動装置であって、
前記カウンタバランス弁が中立位置になったときに前記傾転ピストンの圧力室の圧 油を排出するように作動する第 2の制動用可変速度機構が設けられていることを特徴 とする可変油圧モータ駆動装置。
[5] 前記第 2の制動用可変速度機構は、前記速度パイロット通路を連通状態と遮断状 態との 、ずれかに切り換える第 3切換弁を有し、
前記第 3切換弁は、前記カウンタバランス弁と一体的に形成され、当該カウンタバラ ンス弁が中立位置になったときに前記速度パイロット通路を遮断して当該カウンタバ ランス弁が切換位置になったときに前記速度パイロット通路を連通するように形成さ れていることを特徴とする請求項 4に記載の可変油圧モータ駆動装置。
前記第 2の制動用可変速度機構は、前記傾転ピストンの圧力室をタンクに連通させ るドレン通路を連通状態と遮断状態とのいずれかに切り換える第 4切換弁を有し、 前記第 4切換弁は、前記カウンタバランス弁と一体的に形成され、当該カウンタバラ ンス弁が中立位置になったときに前記ドレン通路を連通して当該カウンタバランス弁 が切換位置になったときに前記ドレン通路を遮断するように形成されていることを特 徴とする請求項 4に記載の可変油圧モータ駆動装置。
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