JPH08312602A - 揺れ戻り防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】揺れ戻り防止装置を設けたことによる油圧モー
タの容積効率の低下を防止すること 【構成】油圧モータ１にブレーキを与えるブレーキ弁の
リリーフ弁７、８のタンク戻り回路１２とチェック弁
９、１０のタンク６からの流入回路１３との間に、ばね
負荷形チェック弁１４とこれに並行な絞り弁１５とを設
け、往復の管路４、５間の短絡回路１６に閉じ位置１７
と絞り位置１８及び第２閉じ位置２５を有するばね２０
により付勢されたスプール形の短絡弁１９を設け、該短
絡弁のスプールのばね側をタンクに接続し、その反対側
を該ばね負荷形チェック弁の上流側のタンク戻り回路に
接続する。 【効果】油圧モータの容積効率が向上する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧モータがその停止
時に正逆転しながら停止する状態を防止する揺れ戻り防
止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧ショベル等の旋回体を駆動す
る油圧回路に於いては、図１のようなリリーフ弁ａとチ
ェック弁ｂを組み合わせたブレーキ弁ｃが一般的に使用
されている。該油圧回路に於いては、旋回体を駆動する
油圧モータｄを停止させるとき、その往復の管路ｅ，ｆ
に設けた切換弁ｇを中立位置に戻して管路ｅ，ｆを閉じ
るが、該油圧モータｄは旋回しているためにポンプ作用
をし、リリーフ弁ａが作動してブレーキ圧力が上昇し、
停止する。しかし、旋回停止後、ＡポートとＢポートで
残圧が異なるため、油圧モータｄに揺れ戻り現象が発生
する。例えば、モータｄが矢印方向に旋回している状態
で切換弁ｇを中立位置に戻し、ブレーキをかけると、Ｂ
ポート側の管路ｆに高圧が発生する。その時のＢポート
の圧力Ｐ_Bと押込側のＡポートの圧力Ｐ_A は図２のよう
に変動し、モータｄの回転波形は曲線Ｃのように変動す
る。

【０００３】つまり、切換弁ｇを中立位置に戻したと
き、Ｂポート側が圧力Ｐ_B に昇圧する。その後Ｒ点に於
いてリリーフ弁ａがレシートする。レシートする圧力Ｐ
_B はまだ高いので、Ｂポート側の管路ｆにはその圧力Ｐ
_B が完全にこもってしまう。その後、Ｂポート側の管路
ｆの配管ボリュームによるアキュームレータ効果及び旋
回体系のバックラッシュ等によりＢポート側圧力Ｐ_B は
油圧モータｄを逆転させるエネルギーとなり、該油圧モ
ータｄは矢印と反対方向に回転する。すると前記のブレ
ーキ時と同様に油圧モータｄがポンプ作用し、今度はＰ
_A がＰ_B より高くなる。圧力Ｐ_A が高くなると油圧モー
タｄが再び矢印方向に回転する。以上のように圧力
Ｐ_A 、Ｐ_B が交互に高くなるので、油圧モータｄは数回
の揺れ戻りを繰り返し起しながら停止する。

【０００４】こうした揺れ戻りを防止するために、以前
より多くの手段が提案されており、その手段として、各
管路に揺れ戻り防止弁を設けたものと、各管路を短絡さ
せて揺れ戻り防止弁を設けたものとに大別することが出
来る。前者の手段よりも後者の手段の方が１つの弁に集
約できるので回路構成が簡略化されて製作、組立配管、
保守が容易になる利点がある。

【０００５】後者の手段の例としては、図３に示すよう
なオンオフ弁ｈを設けたもの（特開昭５７−１８０３号
公報）が公知である。しかし、このようなオンオフ弁を
設けたものは、リリーフ弁の設定圧力によりオンオフ弁
の作動圧力（スプリング力）を変えねばならず、オンオ
フ弁の作動圧力は、リリーフ弁の設定圧力に影響される
ため高圧となり、スプリングの荷重が高くなってそのた
めオンオフ弁の開閉弁のスピード調整が難しいという欠
点がある。

【０００６】こうした欠点を解決するため、出願人は、
先に、図４に示すような、リリーフ弁ａとチェック弁ｂ
とで構成されたブレーキ弁ｃで油圧モータｄにブレーキ
を与えるようにしたものに於いて、該リリーフ弁ａのタ
ンク戻り回路ｉと該チェック弁ｂの流入回路ｊとの間
に、該タンク戻り回路ｉの流体圧力で開かれるばね負荷
形チェック弁ｋとこれに並行な絞り弁ｌとを設け、該ば
ね負荷形チェック弁の前後の圧力により、油圧モータｄ
の往復の管路ｅ、ｆ間を結んだ短絡回路ｍに設けた閉じ
位置ｎと絞り位置ｏを有すると共に該閉じ位置方向にば
ねｐにより付勢されたスプール形の短絡弁ｑを作動させ
るようにした装置を提案した（実願平５−１５０４
号）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図４に示した装置で
は、絞り弁ｌの調整で短絡弁ｑの移動時間を任意に調整
できるという簡便さがあるが、油圧モータｄの起動時に
も短絡弁ｑが絞り位置ｏに移動して、油圧モータｄへの
供給流量の一部が短絡回路ｍを介して供給側の管路から
戻り側の管路へと流れ込み、油圧モータｄの効率が悪く
なる不都合を伴う。

【０００８】その原因は、通常はポンプから切換弁ｇへ
の供給回路に回路リリーフ弁ｒが回路保護のために設け
られており、これのリリーフ設定圧力がブレーキ弁ｃの
リリーフ弁ａのリリーフ設定圧力と略等しい程度に設定
されていることが多く、このような場合、油圧モータの
起動時に、両リリーフ弁ａ、ｒが干渉して作動し、短絡
弁ｑが絞り位置ｏに切り換わり、油圧モータｄに供給さ
れる流量の一部が戻りの管路にバイパスされ、油圧モー
タｄへの供給流量が減り、その容積効率が悪くなる。ま
た、チェック弁ｂの前後の差圧を短絡弁ｑに導くパイロ
ットラインｓ、ｔには油の流れが殆どなく、そのため、
気温が低いとパイロットラインｓ、ｔの油の粘度が常に
高いままになり、短絡弁ｑの開閉に要する時間が長引
き、揺れ戻り防止の作動が緩慢になって好ましくない。

【０００９】本発明は、ブレーキ弁を構成するリリーフ
弁のタンク戻り回路にばね負荷形チェック弁と絞り弁を
並行に設け、これの前後の差圧で往復の管路を短絡させ
る閉じ位置と絞り位置を有する短絡弁の作動を制御する
揺れ戻り防止装置を設けたことによる油圧モータの容積
効率の低下を防止することを目的するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、切換弁と油
圧モータとを結ぶ往復の管路に、該管路の流体をタンク
へ排出するリリーフ弁と、該管路へタンク戻りの流体の
流入を許容するチェック弁とで構成されたブレーキ弁を
設けて該油圧モータにブレーキを与えるようにし、該リ
リーフ弁のタンク戻り回路と該チェック弁の流入回路と
の間に、該タンク戻り回路からの流体により開かれるば
ね負荷形チェック弁とこれに並行な絞り弁とを設け、該
往復の管路間を結んだ短絡回路に閉じ位置と絞り位置を
有すると共に該閉じ位置方向にばねにより付勢されたス
プール形の短絡弁を設け、該短絡弁のスプールのばね側
室をタンクに接続すると共にその反対側の室を該ばね負
荷形チェック弁の上流側のタンク戻り回路に接続した揺
れ戻り防止装置に於いて、該短絡弁に、該閉じ位置と絞
り位置の他に該ばねを撓めて該絞り位置を越えて移動し
た位置に第２閉じ位置を設けることにより、上記の目的
を達成するようにした。

【００１１】

【作用】油圧モータの通常回転時には、該油圧モータの
押込側・出口側が共に低圧であるためにブレーキ弁のリ
リーフ弁は作動せず、短絡弁は閉じたままになる。切換
弁を中立位置に戻すと、油圧モータが慣性で回転するた
めにポンプ作用を営み、該油圧モータの出口側の圧力が
高まって該リリーフ弁が作動し、該リリーフ弁からタン
クにばね負荷形のチェック弁を介して流体が流れるが、
該短絡弁のばねは該ばね負荷形チェック弁のばねよりも
弱いので、短絡弁が絞り位置を過ぎて第２閉じ位置まで
移動し、出口側管路の圧力は該ばね負荷形チェック弁を
介して排出され、ブレーキが掛かる。油圧モータの停止
直前には、ブレーキ圧力は徐々に低くなるので短絡弁は
絞り位置に戻り、該短絡弁が絞り位置にある間に油圧モ
ータの出口側の昇圧を押込側に流体を循環させることに
より防止し、揺れ戻りが防止される。該ブレーキ弁のリ
リーフ弁は、油圧モータの起動時に供給側の管路に発生
する圧力で開弁することがあるが、このような場合には
比較的大量の流体が該リリーフ弁を流れるので、比較的
大きな差圧がばね負荷形チェック弁の前後に発生し、こ
の差圧によって該短絡弁はこれのばねに抗してストロー
クエンドの第２閉じ位置まで移動する。そのため、短絡
回路は開かず油圧モータの容積効率を低下させることが
ない。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明すると、
図５に於いて符号１は油圧ポンプ２に切換弁３を介して
接続した管路（又は油路）４、５を流れる流体により駆
動される油圧モータで、該油圧モータ１には油圧ショベ
ルの旋回体等が連結される。該管路４、５の夫々には、
各管路の高圧流体をタンク６に排出するリリーフ弁７、
８と、各管路へタンク６から流体を補充するためのチェ
ック弁９、１０とで構成されたブレーキ弁１１が設けら
れる。１２はリリーフ弁７、８からのタンク戻り回路
で、この回路１２の一部をチェック弁９、１０の流入回
路１３と共用するようにした。

【００１３】該油圧モータ１の停止時に於ける揺れ戻り
を防止するために、該リリーフ弁７、８のタンク戻り回
路１２と該チェック弁９、１０のタンクからの流入回路
１３との間に、該タンク戻り回路１２からの流体により
開かれるばね負荷形チェック弁１４とこれに並行な絞り
弁１５とを設け、該管路４、５間を結んだ短絡回路１６
に閉じ位置１７と絞り位置１８を有する短絡弁１９が設
けられる。該短絡弁１９は、定常状態では閉じ位置に位
置するように弱いばね２０により押されたスプール形の
短絡弁であり、該短絡弁のスプールの一端が面するばね
側室をパイロットライン２２ａによりタンクに接続する
と共に、該スプールの他端が面する反対側の室を該ばね
負荷形チェック弁１４の上流側のタンク戻り回路１２に
パイロットライン２２ｂにより接続した。該ばね負荷形
チェック弁１４のばね２１の開弁圧力は、短絡弁１９の
ばね２０の開弁圧力よりも高く設定するものとし、該絞
り弁１５を可変絞りに構成して該短絡弁１９が絞り位置
１８から閉じ位置１７に移動する時間の調整を行えるよ
うにした。２４は切換弁３の前方に設けられる回路リリ
ーフ弁で、これの設定圧力はブレーキ弁１１のリリーフ
弁７、８の設定圧力と同等もしくはそれ以上に設定され
る。

【００１４】以上の構成によれば、切換弁３が切換えら
れて油圧ポンプ２の吐出流体が管路４から油圧モータ１
を介して管路５に流れており、該油圧モータ１が旋回体
を駆動している場合、該油圧モータ１の押込側・出口側
が共に低圧であるので、リリーフ弁７、８は作動しな
い。該切換弁３を中立位置に戻し、該油圧モータ１の回
転を停止させた時には、油圧モータ１が慣性によりポン
プ作用を営み、モータ１の出口側の閉鎖された管路５の
圧力が高まり、リリーフ弁８が管路５の圧力を排除すべ
く開き、その圧力はばね負荷形チェック弁１４を介して
タンク６へと排出されると共に、パイロット回路２２ｂ
を介して短絡弁１９を絞り位置１８に切換えるべく作用
する。該管路５に発生するブレーキ圧力により油圧モー
タ１にブレーキが掛かるが、該油圧モータ１の停止直前
には、ブレーキ圧力は図６の曲線Ｄで示すように徐々に
低下し、リリーフ弁８はブレーキ圧力がＲ点にまで低下
したときレシートして閉弁状態になる。このレシートし
たとき出口側の管路５に圧力が残存しているために油圧
モータ１に揺り戻しが発生することになるが、上記の構
成としたことにより、リリーフ弁８がレシートしても短
絡弁１９は絞り弁１５があるためにばね２０に押されて
図６の曲線Ｆのように徐々に開弁状態から閉弁状態に変
化し、この間に油圧モータ１が停止しても該管路５に残
存するブレーキ圧力は該短絡弁１９を介して押込側の管
路４に循環するので、油圧モータ１の停止時に出口側の
昇圧により油圧モータ１が揺れ戻ることなく停止する。
短絡弁１９が絞り位置１８から閉じ位置１７へ移動する
時間は、ばね負荷形チェック弁１４に並行の絞り弁１５
の開度調整により自在に設定できる。

【００１５】こうした構成・作用は、出願人が先に提案
した装置と特に変わりがないが、本発明では、該短絡弁
１９に、該閉じ位置１７と絞り位置１８の他に該ばね２
０を撓めて該絞り位置１８を越えて移動した位置に第２
閉じ位置２５を設け、ブレーキ弁１１のリリーフ弁７、
８が開いてもばね負荷形チェック弁１４の前後の差圧が
予定の範囲でないときは短絡回路１６の閉鎖し、これに
よりブレーキ弁の作動時に於ける油圧モータ１の容積効
率の低下を防止するようにした。

【００１６】該短絡弁１９はスプール形弁であるから、
第２閉じ位置２５を設けることにより絞り位置１８は中
間の位置になり、差圧が大きさに応じて閉じ位置１７、
絞り位置１８或は第２閉じ位置２５に切り換わる。切換
弁３を中立位置から切り換えて油圧モータ１を起動した
ときには、油圧モータ１の負荷圧が大きいため、ブレー
キ弁１１のリリーフ弁７又は８が開弁して油圧モータ１
に供給される管路の流量の一部がタンク６へ放出される
ことが多いが、この場合、ばね負荷形チェック弁１４の
前後の差圧が比較的大きくなるので、短絡弁１９はばね
２０に抗して第２閉じ位置２５に切換わり、短絡回路１
６を遮断するため、該リリーフ弁７又は８からタンク６
へ放出される流量以外は油圧モータ１に供給されること
になり、これの容積効率が向上する。油圧モータ１が加
速或は定速回転になると、押込側の管路の圧力が起動時
よりも低くなるので、ブレーキ弁１１のリリーフ弁７又
は８が閉じ、パイロットライン２２ａ、２２ｂは共にタ
ンク圧になり、短絡弁１９はばね２０で閉じ位置１７に
戻され、押込側の管路に供給された流量は油圧モータ１
を循環して出口側管路からタンクへ戻る。油圧モータ１
の停止のために切換弁３を中立位置に戻したときは、油
圧モータ１が慣性で回転するためにポンプ作用を営み、
その出口側の圧力が高まって該リリーフ弁７又は８が作
動し、該リリーフ弁からタンクにばね負荷形チェック弁
１４を介して流体が流れるが、該短絡弁１９のばね２０
は該ばね負荷形チェック弁２１のばねよりも弱いので、
該ばね負荷形チェック弁２１が開く前に短絡弁１９が絞
り位置１８を過ぎて第２閉じ位置２５まで移動し、その
後、出口側管路の圧力は該ばね負荷形チェック弁を介し
て排出され、該出口側管路の圧力のためにブレーキが掛
かる。油圧モータ１の停止直前には、ブレーキ圧力は徐
々に低くなり、その圧力が設定圧力になったところで短
絡弁１９は絞り位置１８に戻り、この位置にある間に油
圧モータの出口側の昇圧を押込側に流体を循環させるこ
とにより防止し、揺れ戻りが防止される。

【００１７】該パイロットライン２２ａに、図７に示す
ように、第２チェック弁２９とこれに並行な可変の第２
絞り弁３０とを介在させれば、短絡弁１９は第２チェッ
ク弁２９のために閉じ位置１７から第２閉じ位置２５の
方向へは迅速に作動するが、その逆方向へは第２絞り弁
３０を調節してその戻り作動時間を調節することがで
き、絞り位置１８にある時間を長引かせて揺れ戻り防止
の能力を向上させることができる。尚、図７の例では、
該短絡弁１９のスプールのばね側室と反対側の室を絞り
弁２６及び絞り位置１８の通路２７を介して接続回路２
８により連通させ、該短絡弁１９が絞り位置１８に位置
したとき、リリーフ弁７、８を通過した油温の上昇した
油が両室を流れるようにした。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によるときは、ブレ
ーキ弁のリリーフ弁のタンク戻り回路とチェック弁の流
入回路の間に、ばね負荷形チェック弁とこれに並行な絞
り弁とを設け、これの前後の圧力を短絡回路のばねで押
されたスプール形の短絡弁に導く形式の揺れ戻り防止装
置に於いて、該短絡弁に、該閉じ位置と絞り位置の他に
該ばねを撓めて該絞り位置を越えて移動した位置に第２
閉じ位置を設けたので、起動時に該短絡回路を介して短
絡する不都合が解消され、油圧モータの容積効率が向上
する効果が得られ、該短絡弁と該ばね負荷形チェック弁
の上流側を結ぶパイロットラインに第２チェック弁とこ
れに平行な第２絞り弁を設けたので、該短絡弁が絞り位
置で作動する時間を調節できて使用上便利になる等の効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の線図

【図２】図１の場合の油圧モータの揺れ戻りの原因の説
明図

【図３】従来の揺れ戻り防止装置の１例の線図

【図４】先に提案した揺れ戻り防止装置の線図

【図５】本発明の実施例の線図

【図６】図５の揺れ戻り防止の説明図

【図７】請求項２に記載の発明の実施例の線図

【符号の説明】

１ 油圧モータ ２ 油圧ポンプ ３
切換弁 ４、５ 作動回路 ６ タンク ７、
８ リリーフ弁 ９、１０ チェック弁 １１ ブレーキ弁 １２
タンク戻り回路 １３ 流入回路 １４ ばね負荷形チェック弁
１５ 絞り弁 １６ 短絡回路 １７ 閉じ位置 １８
絞り位置 １９ 短絡弁 ２０ ばね ２５
第２閉じ位置 ２９ 第２チェック弁 ３０ 第２絞り弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】切換弁と油圧モータとを結ぶ往復の管路
   に、該管路の流体をタンクへ排出するリリーフ弁と、該
   管路へタンク戻りの流体の流入を許容するチェック弁と
   で構成されたブレーキ弁を設けて該油圧モータにブレー
   キを与えるようにし、該リリーフ弁のタンク戻り回路と
   該チェック弁の流入回路との間に、該タンク戻り回路か
   らの流体により開かれるばね負荷形チェック弁とこれに
   並行な絞り弁とを設け、該往復の管路間を結んだ短絡回
   路に閉じ位置と絞り位置を有すると共に該閉じ位置方向
   にばねにより付勢されたスプール形の短絡弁を設け、該
   短絡弁のスプールのばね側室をタンクに接続すると共に
   その反対側の室を該ばね負荷形チェック弁の上流側のタ
   ンク戻り回路に接続した揺れ戻り防止装置に於いて、該
   短絡弁に、該閉じ位置と絞り位置の他に該ばねを撓めて
   該絞り位置を越えて移動した位置に第２閉じ位置を設け
   たことを特徴とする揺れ戻り防止装置。
2. 【請求項２】上記短絡弁のスプールのばね側室と反対側
   の室を上記ばね負荷形チェック弁の上流側のタンク戻り
   回路へ接続するパイロットラインに、該反対側の室への
   流体の流れを許容する第２チェック弁とこれに並行な絞
   り弁を介在させたことを特徴とする請求項１に記載の揺
   れ戻り防止弁。