JPH044303A - 油圧モータを有する油圧回路 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、油圧ポンプからの吐出油により油圧モータを
駆動する油圧回路に関する６ Ｂ、従来の技術 第６図にホイールローダなどの走行式作業機の走行油圧
回路の一従来例を示す。この油圧回路は、油圧ポンプ１
と、車輪（不図示）を駆動する走行用油圧モータ２と、
上記油圧ポンプ１の吐出油の方向を切換える前後進切換
弁３とを有している。

例えば、レバー３ａを操作して前後進切換弁３を図示中
立位置（ｎ位置）から前進位Ｕ（ａ位置）に切換えると
、油圧ポンプ１の吐出油は前後進切換４＋３を介して管
路（入口側管路）ｌｌに導かれこれにより油圧モー９２
が正転してＢｉｂ　＠力”　’Ｊ＋：’、　ｆ’Ｊされ
車両が走行する。油圧モータ２の戻り油は、管路（出口
側管路）１２および前後進切換弁３を介してタンクに戻
る。この状態で前後進切換弁３をｎ位置【こ戻すと、管
路１１への圧油の供給が断たれるので、油圧モータ２、
すなわち車両が減速される。

なお、４は油圧ポンプｌの最高吐出圧力を設定するリリ
ーフ弁、５ａ、５ｂは管路１１，１２の最高圧力を設定
するクロスオーバーリリーフ弁である。

Ｃ１発明が解決しようとする課題 以上のような構成では１前後進切換弁３をｎ位置からａ
位置に切換えたとき、車輪にかかる負荷のため油圧モー
タ２はすぐには回転せず、このため管路１１の圧力は急
激に高くなり、この高圧力によって油圧モータ２が駆動
される。したがって車両は、大きなショックを伴って急
激に加速され乗り心地が悪いという問題がある。また走
行時、車両を減速すへく前後進切換弁３をａ位置からｎ
位置に戻したときも、慣性により油圧モータ２はすぐに
は減速しないので、管路１２の圧力（ブレーキ圧）が急
激に上昇し、この高圧力によって油圧モータ２が減速さ
れる。したがって〕１１両は企減速され、上述と同様に
乗り心地が悪い。

本発明の技術的課題は、油圧モータの急加速や急減速を
防止することにある。

Ｄ、！！１題を解決するための手段 一実施例を示す第１図に対応付けて説明すると、本発明
は、油圧ポンプ１と、この油圧ポンプ１からの吐出油に
より駆動される油圧モータ２とを備えた油圧回路に適用
される。そして、油圧モータ２の入口側管路１１（１２
）および出口側管路１２（１１）を低圧回ｆ）ｆｉ　２
２と連通ずる連通位置「イ」、および遮断する遮断位置
「口」に切換可能な切換弁２１と、両管路１１，１２の
うち高圧側の管路圧力の変化速度が所定速度よりも遅い
場合には切換弁２１を遮断位置１口」に切換保持し、上
記変化速度が所定値以上の場合には切換弁２１を連通位
置「イ」に切換える切換制御手段２３゜２４とを具備し
、これにより上記技術的課題を達成する９ ８０作用 上記両管路１１．１２のうち高圧側の管路圧力の変化速
度が所定速度よりも遅い場合、切換制御手段２３．２４
は切換弁２１を遮断位置１口」に切換保持する。また、
油圧モータ２の負荷により管路１１，１２の圧力変化速
度が所定値以上になると、切換制御手段２３．２４は切
換弁２１を連通位置「イＪに切換え、これにより管路１
１（１２）が低圧回路２２と連通され上記管路圧力が低
下する。その結果、管路圧力の変化速度が所定速度より
も遅くなり、上記切換弁２１は遮断位置「口」に戻る２
この切換弁２１の切換動作が繰り返されることしこより
上記管路圧力の上昇は緩やかとなり、油圧モータ２が緩
やかに加速または減速する。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
１本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ、実施例 以下、本発明を油圧能動車両の走行油圧回路に適用した
場合の実施例を示す。

一第１の実施例− 第１図は第１の実施例を示す油圧回路図であり、第６回
と同様な箇所には同一の符号を付しである。

前後進切換弁３と油圧モータ２とを接続する管路１１は
、油圧パイロット式切換弁２１を介してタンク２２と接
続されている。切換弁２１は、管路１１とタンク２２と
を連通ずる「イ」位置と両者を遮断する「口」位置とに
切換可能とされ、そのパイロットポート２１．　ａに導
かれる圧力により切換えられる。２３はピストン２３ａ
を有するシリンダであり、ピストン２３ａばばね２３　
ｂ　Ｌｍより図示の位置に向けて付勢され、管路１１の
圧力に応じて変位する。シリンダ２３のばね室２３ｃは
、上記切換弁２１のパイロットポート２１ａに接続され
るとともに、絞り（圧力発生手段）２４を介してタンク
２２と接続されている。

これらの切換弁２１．シリンダ２３および絞り２４は管
路１２側にも同様に設けられている、次に、実施例の動
作を説明する６ 車両が停止し前後進切換弁３がｎ位置（中立位置）にあ
るときには切換弁２１は「口」位置しこ切換わっており
、管路１１，１２はタンク２２と遮断されている。この
状態で車両を走行させるべく前後進切換弁３をｎ位置（
前進位置）に切換えると、油圧ポンプ１の吐出油は前後
進切換弁３を介して管路（入口側管路）１１に導かれる
が、上述したように車輪の負荷のため油圧モータ２はす
ぐには回転せず管路１１の圧力が上昇する。この圧力が
シリンダ２３を構成するばね２３ｂのばね力以上になる
と、ピストン２３ａがばね２３ｂのばね力に抗して図示
左方に変位し、ばね室２３ｃから切換弁２１のパイロッ
トポート２１ａに圧油が供給される。

ここで、切換弁２１のパイロットポート２１ａに作用す
る圧力をＰＰ、絞り２４を通過する圧油の流量をＱとす
ると、 （ただし、Ｄは校り２４の開度、αは流量係数）が成立
つ。この絞り２４を通過する流量Ｑは、ピストン２３ｂ
の変位によってばね室２３ｃから排出される圧油の流量
に等しく、この流量Ｑは次式（２）で表わされ、ピスト
ン２３ａの変位速度に比例する。

Ｑ＝ｘＡ　　　　　　　　　・・（２）ここで、妥は、
ピストン２３ａの図示位置からの変位量Ｘを時間で微分
した値、すなわちピストン２３ａの変位速度、Ａはシリ
ンダ２３の断面積である。

一方、上記変位量Ｘは、管路１１の圧力Ｐ、ばね２３ｂ
の弾性係数におよびシリンダ２３の断面積Ａを用いて、 で表わすことができる。したがって圧力Ｐの変化速度を
Ｐとすれば、上記ピストン２３ａの変位速度Ｘは、 となり、この（４）式と上記（１）、（２）式から、パ
イロットポート２１ａに作用する圧力ＰＰは。

で表わすことができる。そしてこの（５）式によれば、
圧力ｐｐは管路１１の圧力Ｐの変化速度Ｐの２乗に比例
していることが分かる。

したがって、上記切換弁３をｎ位置へ瞬時に切換えると
き、管路１１の圧力Ｐの変化速度Ｐが所定速度以上にな
ると、圧力ＰＰが切換弁２１のばね２１ｂのばね力以上
になって切換弁２１が「イ」位置に切換わり、これによ
り管路１１がタンク２２と連通するので、管路１１の圧
力が低下する。

その結果、上記変化速度Ｐが低下し、これが所定速度未
満になると、圧力ＰＰが所定値未満となって切換弁２１
が「口」位置に切換わって管路１１とタンク２２とが遮
断される。

これに伴って管路１１の圧力の変化速度が再び増加し、
所定速度以上になると、上述と同様の動作で切換弁２１
が再び「イ」位置に切換ねる。このような動作を繰り返
すことにより、管路１１の圧力Ｐは第２図にＱｌで示す
ようにほぼ一定速度で徐々に上昇し、油圧モータ２が回
転を開始すると一定値となる。ここで第２図のＱ２は、
従来回路を用いた場合の圧力Ｐの変化を示し、Ｑｌと比
へてその立上りが急峻となっていることが分かる。

このことから本実施例によれば、車両の加速の立上りを
緩やか（ジャーク値を小さく）にすることができ、加速
フィーリングの向上が図れる。

また、車両を減速させるべく前後進切換弁３をｎ位置か
らｎ位置に戻すと、油圧ポンプ１からの圧油の供給が断
たれるが、上述したとおり油圧モータ２は慣性により直
ぐには減速しないので、管路１２にブレーキ圧が発生し
これが急激に上昇しようとする。このとき管路１２側の
切換弁２１が加速時と同様の作用により繰り返し「イ」
位置と「口」位置とを往復し、これにより管路１２のブ
レーキ圧の上昇が緩やかとなるので、車両の減速フィー
リングが向上する。

以上の実施例の構成において、シリンダ２３および校り
２４が切換制御手段を、タンク２２が低圧回路なそれぞ
れ構成する。

一第２の実施例− 以上の第１の実施例では、一対の管路１１，１２に対し
てそれぞれ切換弁２１．シリンダ２３および絞り２４を
個別に設けた例を示したが、次に、これらを１個で兼用
した実施例を第３図により説明する。

第３図において、管路１１，１２を結ぶ管路３５に設け
られた油圧パイロット式の切換弁３１は、管路１１，１
２を連通する「イ」位置と、両者を遮断する「口」位置
とに切換可能とされ、そのパイロットポート３１ａに作
用する圧力によって切換えられる。

３２は、ピストン３２ａと、このピストン°３２ａを互
いに逆方向に付勢する一対のばね３２ｂ。

３２ｃとを有するシリンダであり、その一対のパイロッ
トポート３２ｄ、３２ｅが管路１１，１２とそれぞれ接
続されている。すなわち、管路１］。

１２の圧力によってピストン３２ａが変位するようにな
っている。シリンダ３２の両ばね室３２ｆ。

３２ｇには、チエツク弁３３ａ、３３ｂを介してタンク
２２から圧油が供給されるようになっており、これらの
ばね室３２ｆ、３２ｇの圧油は、チエツク弁３３ｃ、３
３ｄを介して切換弁３１のパイロットポート３１ａに導
かれるとともに、絞り３４を介してタンク２２に導かれ
るようになっている。

次に、実施例の動作を説明する。

車両が停止し前後進切換弁３がｎ位置（中立位置）にあ
るときには切換弁３１は「口」位置に切換わっており、
管路１１，１２は遮断されている。

前後進切換弁３をａ位置（前進位置）に切換えると、上
述したように油圧ポンプ１の吐出油が前後進切換弁３を
介して管路１１に導かれて管路１］の圧力が上昇し、こ
の圧力がシリンダ３２を構成するばね３２ｃのばね力以
上になると、ピストン−Ｉ＋ ３２ａがばね３２ｃのばね力に抗して図示右方に変位し
、これによりばね室３２ｇの圧油がチエツク弁３３ｄを
介して切換弁３１のパイロットポート３１ａに導かれる
。

ここで、パイロットポート３１ａに作用する圧力ｐｐは
、上述したように管路１１の圧力Ｐの変化速度Ｐに比例
しており、したがって、この変化速度Ｐが所定速度以上
になると、圧力Ｐρが切換弁３１のばね３１ｂのばね力
以上になって切換弁３１が［イＪ位直置切換ねる。これ
により管路１１が管路１２（低圧側回路）と連通して管
路１１の圧力が低下し、その結果、上記変化速度Ｐが低
下し、これが所定速度未満になると、圧力ｐｐが所定値
以下となって切換弁３１が「口」位置に切換わり、管路
１１とタンク２２とが遮断される。

そして以上の繰り返しによって管路１１の圧力Ｐは上記
第２図にＱｌで示すようにほぼ一定速度で徐々に上昇し
、これにより車両の加速フィーリングの向−１−が図れ
る、 また前後進切換ブ；−３を８位置がらｎ位置に戻し１ま た場合には、管路１２にたつブレーキ圧の上昇速度に応
じた速度でシリンダ３２のピストン３２ａが図示左方に
変位し、ばね室３２ｆの圧油がチエツク弁３３ｃを介し
て切換弁３１のパイロットポー　ト３１　ａに導かれる
。したがって上述と同様の作用により切換弁３１が「イ
」位置と１口」位置を繰り返し往復し、管路１２のブレ
ーキ圧は徐々に上昇し、これにより車両の減速フィーリ
ングが向上する。

本実施例では、切換弁３１．シリンダ３２および校り３
４を両管路１１，１１で兼用したので、第１の実施例と
比べて部品点数の減少が図れる。

−第３の実施例− 次に、第４図により本発明を油圧閉回路に適用した第３
の実施例を説明する。

第４図において、可変容量形油圧ポンプ４１は、一対の
管路５１，５２を介して油圧モータ２に閉回路接続され
、油圧ポンプ４１からの吐出油により７！１１圧モータ
２が能動される。４２はポンプレギュレータであり、操
作レバー４２ａの操作に応して油圧ポンプ４１の傾転角
および傾転方向を制御する。

管路５１，５２を結ぶ管路５３に介装された電磁式切換
弁４３は、管路５１．．５２を連通するＡ位置および両
者を遮断するＢ位置に切換可能とされ、そのソレノイド
部４３ａに入力される切換信号により切換えられる。４
４．４５は、管路５１゜５２の圧力をそれぞれ検出する
圧力センサであり、その検出結果はコントローラ４６を
構成する微分回路４６ａ、４６ｂにそれぞれ入力される
。微分回路４６ａ、４６ｂは、入力された圧力をそれぞ
れ時間で微分し圧力変化速度として出力する。コントロ
ーラ４６は、この微分回路４．６ａ、４６ｂと、微分回
路４６ａ、４６ｂの出力（圧力変化速度）のうち大きい
方の値ＶＰを選択して出力する選択回路４６ｃと、選択
回路４６ｃの出力ＶＰが所定値以上になると切換弁４３
のソレノイド部４３ａに切換信号を出力する関数発生器
４６ｄとから成る。

操作レバー４２ａが中立位置にあるときには切換弁４３
は「Ｂｊ位直重切換ねっており、管路１１．１２は遮断
されている。操作レバー４２ａをａ位置に切換えると、
」二連したように管１ｉ８５１の圧力が上昇し、この圧
力は管路５２よりも高いので、選択回路４６ｃは微分回
路４６ａの出力を圧力変化速度（ここでは圧力上昇速度
となる）Ｖｐとして選択出力する。そして、この速度Ｖ
ｐが所定速度以上になると、関数発生器４６　ｄ　ｌ！
切換弁４３のソレノイド部４３ａに切換信号を出力し、
これにより切換弁４３がｒＡ」位置に切換ねる。

したがって管路５１の圧力が低圧側の管路５２に逃げて
減少し、その圧力上昇速度が所定速度未満になると、微
分回路４６ａの出力が所定値以下しこなり切換弁４３が
ｒ１３Ｊ位置に切換ねる。以上の動作を繰り返すことに
より上述と同様に管路５２の圧力の上昇が緩やかとなっ
て加速フィーリングの向上が図れる。

また減速時には、管路５２のブレーキ圧が管路５１の圧
力よりも高くなるので１選択弁４６ｃは微分回路４６ｂ
の出力を圧力変化速度Ｖｐとして選択し、これにより上
述と同様に管路５２のブレーキ圧を徐々に上昇させるこ
とができ、減速フィーリングの向上が図れれる９ なお、上記切換弁４３を電磁比例弁とし、関数発生器４
６ｄの特性を第５図のようにしてもよい。

これによれば、上記管＃ｌ！＋５１（５２）の圧力上昇
速度に応じて切換弁４３の開口面積がアナログ的に変化
するので、より滑らかな加減速フィーリングを得ること
が可能となる。また、第４図の切換弁４３を油圧パイロ
ット式にするとともに、関数発生器４６ｄの切換信号に
よって切換弁４３の能動油圧を発生するような方式でも
よい。

さらに、以上の第１〜第３の実施例では、ホイールロー
ダの走行油圧回路にて説明したが、油圧モータを有する
ものであれば、それ以外の油圧回路にも本発明を適用で
きる。

Ｇ０発明の効果 本発明によれば、油圧モータの入口側管路および出口側
管路のうち高圧側の管路圧力の変化速度が所定速度以上
の場合【；は、その管路な低圧回路に連通するようにし
たので、油圧モータの加速時および減速時に上記管路圧
力の上昇を緩やかにすることができ、例えば走行油圧回
路においては。

車両の加速フィーリングや減速フィーリングの向上が図
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は本発明に係る油圧回路図、第２図は管路圧力の上
Ａを示す図である。 第３図および第４図は本発明の第２および第３の実施例
をそれぞれ示す油圧回路図２第５図は第４図における関
数発生器の変形例？示す図である。 第６図は一従来例を示す油圧回路図である。 １．４１：油圧ポンプ　　　　　２：油圧モータ３：制
御弁　　　１１，１２：管路 ２１．４３：切換弁　　　２３，３２ニジリンダ２３ａ
、３２ａ　：ピストン ２３ｂ、３２ｂ、３２ｃ　：ばね ２３ｃ、３２ｆ、３２ｇ：ばね室 ２４．３４：絞り　　　　４４，４５：圧カセンサ４６
：コントローラ ４６Ｃ：選択回路 ４６ａ、４６ｂ：ＩＱ分四回 路６ｄ：関数発生器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）油圧ポンプと、この油圧ポンプからの吐出油により
   駆動される油圧モータとを備えた油圧回路において、 前記油圧モータの入口側管路および出口側管路を低圧回
   路と連通する連通位置、および遮断する遮断位置に切換
   可能な切換弁と、 前記両管路のうち高圧側の管路圧力の変化速度が所定速
   度よりも遅い場合には前記切換弁を前記遮断位置に切換
   保持し、前記変化速度が前記所定値以上の場合には前記
   切換弁を前記連通位置に切換える切換制御手段とを具備
   することを特徴とする油圧モータを有する油圧回路。 ２）前記切換弁は油圧パイロット式とされ、そのパイロ
   ットポートに作用する圧力が所定値以上になると前記連
   通位置に切換わるよう構成され、前記切換制御手段は、
   前記管路圧力の変化速度に応じた速度で変位するシリン
   ダと、このシリンダの変位速度に応じた圧力を前記切換
   弁のパイロットポートに作用せしめる圧力発生手段とか
   ら構成されることを特徴とする請求項１に記載の油圧モ
   ータを有する油圧回路。