JPH0754643Y2 - 油圧モータのブレーキ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ この考案は、大きな慣性負荷を駆動する油圧モータのブ
レーキ装置、より詳しくはメカニカルブレーキの制動・
解除の作動の改良に関する。

［従来の技術］ 回転中の大きな慣性負荷を駆動する油圧モータを停止さ
せるためには、通常、閉じこめられた油圧モータの戻り
回路の圧油をブレーキ弁の設定圧力に保ってタンクへ放
出し減速・停止させた後、メカニカルブレーキを併用し
て停止状態を維持するようにすれば容量の小さいメカニ
カルブレーキを選択することができるので経済的であ
る。さらに、メカニカルブレーキへ圧油を供給・遮断す
る切換弁を主切換弁に連結させると主切換弁による油圧
モータの駆動・停止の操作に応じて制動解除および制動
が自動的に行われ、操作の煩わしさを解消するものであ
る。

ところで、主切換弁による油圧モータの停止操作後油圧
モータが停止するまでの間にメカニカルブレーキが作動
すると発熱が生ずると共に、容量を小さく選択したメカ
ニカルブレーキが著しく早く磨耗することになる。この
ため、主切換弁の停止操作と同時にブレーキシリンダか
らタンクへ放出される圧油の流量を絞りで規制してブレ
ーキ作動の時期を慣性体の停止時期に一致させ、さらに
より正確に一致させるために前記絞り前後の圧力差を一
定にするべく圧力補償機構を設ける試みがなされた。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、圧油の粘度が変化すると所定量の圧油が
絞りを通過するのに必要な時間も変化してしまい、油温
の上昇に伴う圧油の粘度の低下がブレーキが効き始める
までの遅延時間を短くし慣性体の運動中にブレーキが作
動してブレーキ部材の損耗を招く一方、油温が低くなる
と遅延時間が著しく長くなり負荷が停止した後も相当時
間メカニカルブレーキが作動せず油圧モータの内部リー
ク等により負荷が係止すべき位置から動いてしまう問題
があった。

そこで本考案は、メカニカルブレーキの損耗に対する配
慮から解放され小型・軽量化ができるとともに、低油温
時のブレーキ作動の遅延によって生ずる負荷の逸走を防
止できる油圧モータのブレーキ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］ 上記の目的のために成る本考案は、油圧モータ（１）の
出力軸（21）を制動・解除するブレーキ（20）と、内蔵
するバネ（22）によってブレーキ（20）を制動し該バネ
（22）の出力に抗して作用するパイロットポンプ（３）
の圧油によってブレーキ（20）の制動を解除させるブレ
ーキシリンダ（４）と、油圧モータ（１）を駆動する圧
油の給排を切換える主切換弁（２）と、ブレーキシリン
ダ（４）からタンクへ排出される圧油の流量を制御する
第１の絞り（11）と、第１の絞り（11）前後の圧力差を
一定にする圧力補償スプール（９）とからなる油圧モー
タのブレーキ装置において、圧力補償スプール（９）と
同軸上に設け該圧力補償スプール（９）との間に圧力補
償バネ（12）を挟装したピストン（７）と、ピストン
（７）の背室（８）と第１の絞り（11）の下流との間に
設けた第２の絞り（29）と、主切換弁（２）のスプール
と連結するスプールを有して切換わり、主切換弁（２）
が油圧モータ（１）を駆動する圧油の給排位置では、ブ
レーキシリンダ（４）と圧力補償スプール（９）とに連
通する油路およびピストン（７）の背室（８）に連通す
る油路へパイロットポンプ（３）からの圧油を供給する
油路を接続し、かつ、第１の絞り（11）の下流通路とタ
ンクとの間を遮断するとともに、主切換弁（２）の中立
位置では、ブレーキシリンダ（４）と圧力補償スプール
（９）とに連通する油路およびピストン（７）の背室
（８）に連通する油路をパイロットポンプ（３）の圧油
供給油路から遮断し、かつ、第１の絞り（11）の下流通
路をタンクへ接続するよう構成した切換弁（５）と，を
設けた油圧モータのブレーキ装置とする。

この場合に、主切換弁（２）をパイロット制御弁（６）
により、パイロットポンプ（３）の圧油を主切換弁
（２）の両パイロット接続口へ接続して制御するように
したこと、または、第１の絞り（11）を圧力補償スプー
ル（９）に内蔵すること、第２の絞り（29）をピストン
（７）に内蔵させたこと、さらに、第１の絞り、第２の
絞り、圧力補償スプールおよびピストンを油圧モータの
ケースに内蔵すること、などが一層好適である。

［作用］ 油圧モータ（１）を駆動する場合、主切換弁（２）を操
作していずれか一方に切換えるとポンプ（23）の吐出油
は主切換弁（２）を経て油圧モータ（１）の一側へ供給
され他側からの排出され主切換弁（２）を経てタンクへ
還流され油圧モータ（１）が一方向へ回転駆動される。
これと同時に主切換弁（２）に連結した切換弁（５）が
切換わり、パイロットポンプ（３）の圧油が切換弁
（５）を経てブレーキシリンダ（４）に遅滞なく供給さ
れて内蔵するバネ（22）の力に抗してブレーキ（20）の
制動を解除する。なおこの時、ブレーキシリンダ（４）
と同一回路に接続された第１の絞り（11）の下流と、ピ
ストン（７）の背室（８）を経た第２の絞り（29）の下
流とを合流した通路からタンクへの連通を切換弁（５）
によって遮断されており、他方、圧力補償バネ（12）を
擁するバネ室（31）は常時タンクへ接続されているため
圧力補償スプール（９）にはパイロットポンプ（３）の
圧油が作用して圧力補償バネ（12）の弾圧力に抗して平
衡する位置まで移動すると同時に、ピストン（７）もそ
の背室（８）に同じくパイロットポンプ（３）の圧油が
作用して可動限まで移動することになり、圧力補償スプ
ール（９）とピストン（７）との間に挟持した圧力補償
バネ（12）を最大限に圧縮した状態で平衡を保つ。

油圧モータ（１）の駆動を制動させる場合、主切換弁
（２）を操作し連結する切換弁（５）と共に中立位置へ
戻すと、主切換弁（２）が閉止され、油圧モータ（１）
は慣性負荷で継続して回転することによって排出される
圧油で制御されて減速を始め、他方、切換弁（５）によ
ってパイロットポンプ（３）の圧油の供給を絶たれ、か
つ、第１の絞り（11）の下流と第２の絞り（29）の下流
とを合流した通路をタンクへ接続させ、ブレーキシリン
ダ（４）内の封じ込められた圧油は第１の絞り（11）を
経てその前後の圧力差に応じた流量で排出される。その
排出の初期には最大限に圧縮された状態の圧力補償バネ
（12）で制御される第１の絞り（11）前後の圧力差が高
く排出速度が早いが、ピストン（７）の背室（８）の圧
油も供給を絶たれ第２の絞り（29）を介して徐々に排出
されるにつれてピストン（７）が後退して圧力補償スプ
ール（９）とピストン（７）との間に挟装した圧力補償
バネ（12）の弾圧力を低下して第１の絞り（11）前後の
圧力差および排出速度が減少する。このように排出過程
で圧油の排出速度は刻々変化するが、排出の開始からブ
レーキ作動までの時間は、第１の絞り（11）の開口面
積、圧油の性状の変化がない限り一定となる。

油温が低下し油の粘度が高くなるとブレーキシリンダ
（４）が排出する圧油は第１の絞り（11）を通過し難く
なり、ブレーキ作動開始時期に遅れを生じさせようとす
るが、ピストン（７）の背室（８）の圧油が第２の絞り
（29）を通過するとき上昇した粘度のため排出速度が下
がり、圧力補償バネ（12）の弾圧力の低下とそれに伴う
第１の絞り（11）前後の圧力差の低下を緩慢に行なうこ
とによって相殺され、排出時間すなわちブレーキ作動ま
での時間の変化が極めて少ないことになる。

［実施例］ 以下、本考案の第１実施例を第１図に基づいて説明す
る。油圧モータ１は、その出力軸21がブレーキ20によっ
て制動・解除される。ブレーキシリンダ（４）は、内蔵
するバネ22の出力によってブレーキ20を制動するよう作
用するとともに、このバネ22の出力に抗してパイロット
ポンプ３から供給される圧油によってブレーキ20の制動
を解除するよう作用する。主切換弁２は、油圧モータ１
を駆動するポンプ23の圧油の給排を切換える。ブレーキ
シリンダ４と同一回路に接続口15から可変開口10を経て
圧力補償スプール９および第１の絞り11が接続されてい
る。可変開口10は圧力補償スプール９の移動により開度
を変化され、圧力補償スプール９の内室32および第１の
絞り11に連通している。第１の絞り11は、ブレーキ20を
制動するときブレーキシリンダ４からタンクへ排出され
る圧油の流量を制御する。圧力補償スプール９は、その
両端の内室32とバネ室31とに作用する圧油の圧力差が圧
力補償バネ12の弾圧力と平衡するよう可変開口10を絞り
込む位置にまで移動することによって第１の絞り11前後
の圧力差を一定にする従来公知のものである。さらに、
圧力補償スプール９と同軸上に該スプール９との間に圧
力補償バネ12を挟装したピストン７を配設し、ピストン
７の背室８と第１の絞り11の下流との間には第２の絞り
29を設けている。また、主切換弁２のスプールと連結す
るスプールを有して切換わる切換弁５は、主切換弁２が
油圧モータ１を駆動する圧油の給排位置では、ブレーキ
シリンダ４と圧力補償スプール９とに連通する油路およ
びピストン７の背室８に連通する油路へパイロットポン
プ３からの圧油を供給する油路を接続し、かつ、第１の
絞り11の下流に第２の絞り29の下流を合流した接続口17
からの通路とタンクとの間を遮断するとともに、主切換
弁２の中立位置では、ブレーキシリンダ４と圧力補償ス
プール４とに連通する油路およびピストン７の背室８に
連通する油路をパイロットポンプ３の圧油供給油路から
遮断し、かつ、第１の絞り11の下流に第２の絞り29の下
流を合流した接続口17からの通路をタンクへ接続するよ
う構成する。

このような構成からなる油圧モータのブレーキ装置の作
動を説明する。先ず、油圧モータ１を駆動する場合に
は、主切換弁２を操作して例えば図示の中立位置IIから
切換位置Ｉへ切換えると、ポンプ23の吐出油は油路25を
経て油圧モータ１の一側接続口へ供給され他側接続口は
油路24、主切換弁２を経てタンクへ接続されるので油圧
モータ１を一方向へ回転駆動しようとする。これと同時
に主切換弁２に連結した切換弁５も中立位置IIから切換
位置Ｉへ切換わり、パイロットポンプ３の圧油が切換弁
５を経てブレーキシリンダ４に遅滞なく供給される圧油
により内蔵するバネ22の出力に打ち勝ってブレーキ20の
制動を解除する。よって油圧モータ１は制動が解除され
た状態となり回転を開始する。なおこの時、ブレーキシ
リンダ４と同一回路に接続された接続口15、可変開口10
を経て連通する第１の絞り11の下流と接続口16からピス
トン７の背室８を経て第２の絞り29の下流とを合流した
通路からタンクへの連通を切換弁５により遮断されてお
り、他方、圧力補償バネ12を擁するバネ室31は常時タン
クへ接続されているため圧力補償スプール９はその内室
32に切換弁５を経て接続口15から可変開口10を介してパ
イロットポンプ３の圧油が作用して圧力補償バネ12の弾
圧力に抗して可変開口10を閉止する位置まで左行すると
同時に、パイロットポンプ３の圧油が切換弁５を経て接
続口16からピストン７の背室８にも同じく作用してピス
トン７を可動範囲の右端まで移動することにより、圧力
補償バネ12を最大限に圧縮した状態で平衡を保つことに
なる。

次に、油圧モータ１の駆動を停止させる場合、油圧モー
タ１が回転している状態から主切換弁２とこれに連結す
る切換弁５を共に中立位置IIへ戻すと、油圧モータ１の
慣性負荷が回転をそのまま継続しようとするが、油圧モ
ータ１の排出する圧油は油路24が主切換弁２によって閉
止されているためクロスリリーフ弁34を介して他側の油
路25へ排出されるので油圧モータ１はその圧油に制御さ
れ減速を始める。他方、切換弁５によってパイロットポ
ンプ３からブレーキシリンダ４への圧油の供給を遮断さ
れ、かつ、第１の絞り11の下流を接続口17からタンクへ
接続するので、ブレーキシリンダ４内に封じ込められた
圧油は接続口15、可変開口10、第１の絞り11、接続口17
を経て、第１の絞り11の開度とその前後の圧力差すなわ
ち圧力補償スプール９の内室32とタンクへ接続したバネ
室31との圧力差に応じた流量で排出される。その排出の
初期には圧力補償バネ12は最大限に圧縮されており制御
される第１の絞り11前後の圧力差が高く排出速度が早い
が、切換弁５によってパイロットポンプ３からピストン
７の背室８への圧油の供給も遮断され第２の絞り29を介
して徐々に排出されるにつれてピストン７が圧力補償バ
ネ12の弾圧力で復帰後退して圧力補償スプール９とピス
トン７との間に挟装された圧力補償バネ12の弾圧力を低
下させてそれに応じて第１の絞り11前後の圧力差および
排出速度が減少する。このようにして油圧モータ１の出
力軸21を制動するブレーキ20を作動するブレーキシリン
ダ４から圧油を排出する初期の過程では圧油の排出速度
は刻々変化するが、排出の開始からブレーキ作動までの
時間は、第１の絞りの開口面積、圧油の性状の変化がな
い限り一定である。

油温が低下し油の粘度が高くなると、一方ではブレーキ
シリンダ４から排出される圧油が第１の絞り11を通過し
難くなりブレーキ作動開始時期に遅れを生じさせようと
するが、この特性は本考案によれば他方では、供給を絶
たれたピストン７の背室８の圧油が第２の絞り29を通過
するとき上昇した粘度のため排出速度が下がるのでピス
トン７が圧力補償バネ12の弾圧力で復帰後退して圧力補
償バネ12の弾圧力を低下させる度合いとそれに伴う第１
の絞り11前後の圧力差が低下する度合いとを緩慢に行な
うことによって相殺されて、排出時間すなわちブレーキ
作動までの時間の変化は極めて少ないことになる。

主切換弁２を操作して切換位置IIIへ切換えた場合に
は、油圧モータ１の回転方向が逆になる以外は前記と同
一のため説明を省略する。

第２図は本考案の第２実施例を示し、主切換弁２をパイ
ロット制御弁６によりパイロットポンプ３の圧油を主切
換弁２の両パイロット接続口へ接続して制御するように
して、パイロット制御弁６を中立位置ｂから例えば切換
位置ａに切り換えるとパイロットポンプ３の圧油が一方
のパイロット接続口へ供給され、主切換弁２とこれに連
結した切換弁５を共に切換位置Ｉへ切り換え第１実施例
と同一の作用が得られるよう構成したこと、ブレーキシ
リンダ４内の圧油が圧力補償スプール９の内室32を経て
圧力補償スプール９に設けた第１の絞り11を介して下流
を接続口17から切換弁５によってタンクへ遮断・接続す
るようにしたこと、かつ、第２の絞り29をピストン７に
設けたこと以外は第１実施例と同一の構成である。

第３図は第３実施例で、第１図に示した第１実施例の場
合と異なる一部分のみを示して説明すると、第１実施例
でのパイロットポンプ３に代えてポンプ23から主切換弁
２を経て油圧モータ１を駆動する圧油を給排する油路24
・25のうちのいずれか圧力の高い側の圧油をシャトル弁
26によって選択抽出してパイロット圧油として切換弁５
へ接続したものである。

第４図は圧力補償スプール９、ピストン７、第１の絞り
11、第２の絞り29をモータ１のケースに内蔵させた第３
実施例のもので作用・効果とも前記と同一のものであ
る。

［考案の効果］ 油圧モータのブレーキ装置に併用するメカニカルブレー
キの作動において、制動のためブレーキシリンダからタ
ンクへ排出する圧油の流量を圧力補償された絞りを介し
て制御し、圧力補償スプールを弾圧するバネに弾圧力を
上積みすべく偏倚させたピストンの背室の圧油を第２の
絞りを介してタンクへ徐々に放出して弾圧力を漸減する
ことにより、モータの停止操作後、圧力、圧油の粘度に
拘らずほぼ一定時間後に有効に作用させるものと成し得
た。よって、ブレーキの損耗に対する配慮から解放さ
れ、小型・軽量化すると共に低油温時のブレーキ作動の
遅延時間に生ずる負荷の逸走も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例で一部を回路記号で示した
断面図、第２図は本考案の第２実施例で一部を回路記号
で示した断面図、第３図は本考案の第３実施例で第１実
施例と異なる一部分のみを示した部分回路図、第４図は
本考案の第４実施例を示した断面図である。 １…油圧モータ、２…主切換弁、３…パイロットポン
プ、４…ブレーキシリンダ、５…切換弁、６…パイロッ
ト制御弁、７…ピストン、８…背室、９…圧力補償スプ
ール、11…第１の絞り、12…圧力補償バネ、20…ブレー
キ、21…出力軸、22…バネ、29…第２の絞り。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 16/16 Ｐ 審判の合議体 審判長 鍛冶沢 実 審判官 高橋 美実 審判官 新海 栄 (56)参考文献 実開 昭62−194172（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−200803（ＪＰ，Ｕ) 実公 平７−3044（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧モータ（１）の出力軸（21）を制動・
   解除するブレーキ（20）と、内蔵するバネ（22）によっ
   てブレーキ（20）を制動し該バネ（22）の出力に対抗し
   て作用するパイロットポンプ（３）の圧油によってブレ
   ーキ（20）の制動を解除させるブレーキシリンダ（４）
   と、油圧モータ（１）を駆動する圧油の給排を切換える
   主切換弁（２）と、ブレーキシリンダ（４）からタンク
   へ排出される圧油の流量を制御する第１の絞り（11）
   と、第１の絞り（11）前後の圧力差を一定にする圧力補
   償スプール（９）とからなる油圧モータのブレーキ装置
   において、圧力補償スプール（９）と同軸上に設け該圧
   力補償スプール（９）との間に圧力補償バネ（12）を挟
   装したピストン（７）と、ピストン（７）の背室（８）
   と第１の絞り（11）の下流との間に設けた第２の絞り
   （29）と、主切換弁（２）のスプールと連結するスプー
   ルを有して切換わり、主切換弁（２）が油圧モータ
   （１）を駆動する圧油の給排位置では、ブレーキシリン
   ダ（４）と圧力補償スプール（９）とに連通する油路お
   よびピストン（７）の背室（８）に連通する油路へパイ
   ロットポンプ（３）からの圧油を供給する油路を接続
   し、かつ、第１の絞り（11）の下流通路とタンクとの間
   を遮断するとともに、主切換弁（２）の中立位置では、
   ブレーキシリンダ（４）と圧力補償スプール（９）とに
   連通する油路およびピストン（７）の背室（８）に連通
   する油路をパイロットポンプ（３）の圧油供給油路から
   遮断し、かつ、第１の絞り（11）の下流通路をタンクへ
   接続するよう構成した切換弁（５）と、を設けたことを
   特徴とする油圧モータのブレーキ装置。
2. 【請求項２】主切換弁（２）をパイロット制御弁（６）
   によりパイロットポンプ（３）の圧油を主切換弁（２）
   の両パイロット接続口へ接続して制御するようにしたこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の油
   圧モータのブレーキ装置。
3. 【請求項３】第１の絞り（11）を圧力補償スプール
   （９）に内蔵したことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項または第２項記載の油圧モータのブレーキ装
   置。
4. 【請求項４】第２の絞り（29）をピストン（７）に内蔵
   したことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の油圧モータのブレーキ装置。
5. 【請求項５】第１の絞り、第２の絞り、圧力補償スプー
   ルおよびピストンを油圧モータのケースに内蔵したこと
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第３項または第４
   項記載の油圧モータのブレーキ装置。