JPH10281103A - 油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧制御装置において、慣性体の停止時にお
けるキャビテーションの発生を防止する。 【解決手段】 油圧モータ２に接続される２本の主管路
５，６を第１および第２のクロスオーバーロードリリー
フ弁１１，１２および第１および第２のチェック弁１
５，１６により接続する。さらに、油圧モータ２のドレ
ン管路１７に絞り１８を、ドレン管路１７から分岐する
ドレン管路１９に主管路５，６に接続する第３および第
４のチェック弁２０，２１を設ける。油圧モータ２の停
止時に制御弁７を中立にすると、慣性体３の慣性力によ
り油圧モータ２は強制回転するため、主管路６には高圧
が発生し主管路５は負圧となる。第２のリリーフ弁１２
がリリーフされて第１のチェック弁１５を通って、主管
路６から低圧側の主管路５へ圧油が供給される。また、
ドレン管路１７へ漏れた圧油はドレン管路１９および第
３のチェック弁２０を通って低圧側主管路５に流入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧制御装置に関
し、とくに慣性体を回転させる油圧モータの停止時にお
けるキャビテーションの発生を防止した油圧制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧モータなどのアクチュエータにより
駆動される慣性体（例えばウインチドラム）を駆動する
油圧回路においては、慣性体の回転中に油圧モータを停
止すると、慣性体の慣性力により圧油吸入側の圧力が負
圧になってキャビテーションが発生し、油圧モータを破
損したり慣性体の逸走を生じるおそれがある。

【０００３】このため、例えば特許第２５５４２４３号
公報（平成８年１１月１３日発行）には、図５に示すよ
うな油圧制御装置が提案されている。図５に示す油圧制
御装置は、油圧ポンプ５１と、慣性体５３が接続された
油圧モータ５２と、油圧ポンプ５１から吐出される圧油
の流れを切り換える方向制御弁５７と、方向制御弁５７
を切り換える操作装置５８と、油圧モータ５２に接続さ
れた２本の主管路５５，５６のうち、高圧側の主管路の
圧力をリリーフさせる第１および第２のクロスオーバー
ロードリリーフ弁６１，６２と、第１および第２のリリ
ーフ弁６１，６２がリリーフ作動したときに高圧側の主
管路から流入する圧油が低圧側の主管路にのみ流入する
ことを許容する第１および第２のチェック弁６５，６６
とを備える。

【０００４】この油圧制御装置は以下のように作用す
る。操作装置５８の操作レバー５８ａをＡ側に操作する
と、方向制御弁５７がａ位置に切り換わり、主管路５５
に圧力が発生して油圧モータ５２が一方向に回転する。
この状態において、操作レバー５８ａを中立位置に操作
すると、方向制御弁５７がｃ位置に切り換わる。油圧モ
ータ５２は、慣性体５３の慣性力により強制的に回転さ
せられるため、主管路５５の圧力は減少し、主管路５６
の圧力は上昇する。そして、この圧力の上昇の程度に応
じて第２のリリーフ弁６２がリリーフ作動し、高圧側主
管路５６の圧油が第１のチェック弁６５を通って主管路
５５に流入する。これにより、主管路５５が低圧となる
ことが防止され、かつ主管路５５にキャビテーションが
発生することも防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
油圧モータ５２に接続されるウインチによるロープの巻
き取り速度を例えば１４０〜２００ｍ／分程度にして、
油圧モータ５２を非常に高速で回転している場合におい
ては、方向制御弁５７を中立位置に戻して油圧モータ５
２の駆動を急停止すると、上述した第１および第２のリ
リーフ弁６１，６２および第１および第２のチェック弁
６５，６６のみでは、高圧側主管路の圧油を低圧側主管
路に十分に逃がすことができず、低圧側の主管路にキャ
ビテーションが発生し、油圧モータ５２の破損や慣性体
の逸走を生じさせることとなる。

【０００６】本発明の目的は、油圧モータを高速にて作
動させる場合においても、キャビテーションを発生させ
ることなく油圧モータを停止させることができる油圧制
御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
を参照して説明すると、請求項１の発明は、油圧ポンプ
１と、油圧ポンプ１から吐出される圧油により駆動され
る油圧モータ２と、油圧ポンプ１から油圧モータ２に供
給される圧油の流れを制御する制御弁７と、油圧モータ
２の出入口ポートにそれぞれ接続された２本の主管路
５，６の高圧側の主管路の圧力が所定値以上となると、
高圧側の主管路の圧油を低圧側の主管路へ逃がす逃がし
手段１１，１２，１５，１６とを備えた油圧制御装置に
適用され、油圧モータ２のドレンポートをタンクへ接続
するドレン管路１７に設けられた絞り１８と、絞り１８
の上流側において、ドレン管路１７のドレン油を低圧側
の主管路へ戻す戻し弁２０，２１とを備えたことにより
上記目的を達成する。

【０００８】図２を参照して説明すると、請求項２の発
明は、油圧ポンプ１と、油圧ポンプ１から吐出される圧
油により駆動される油圧モータ２と、油圧ポンプ１から
油圧モータ２に供給される圧油の流れを制御する制御弁
７と、油圧モータ２の出入口ポートにそれぞれ接続され
た２本の主管路５，６の高圧側の主管路の圧力が所定値
以上となると、高圧側の主管路の圧油を低圧側の主管路
へ逃がす逃がし手段１１，１２，１５，１６とを備えた
油圧制御装置に適用され、油圧モータ２のドレン管路に
設けられ、制御弁７が油圧モータ２を駆動する位置に切
り換えられたときには油圧モータ２のドレンポートをタ
ンク１４と連通し、制御弁７が油圧モータ２を停止する
位置に切り換えられたときにはドレンポートを主管路に
連通する位置に切り換えられる切換弁２３と、切換弁２
３と主管路との間に設けられ、ドレン油を低圧側の主管
路へ戻す戻し弁２０，２１とを備えたことにより上記目
的を達成する。

【０００９】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。 −第１の実施の形態− 図１は本発明の第１の実施の形態に係る油圧制御装置の
構成を示す油圧回路図である。図１に示すように、本発
明の第１の実施の形態に係る油圧制御装置は、不図示の
原動機によって駆動される油圧ポンプ１と、油圧ポンプ
１から吐出される圧油によって駆動する油圧モータ２
と、油圧モータ２に接続された慣性体３と、油圧ポンプ
１から油圧モータ２に供給される圧油の流れを制御する
方向制御弁７と、操作レバー８により操作されるパイロ
ット弁８Ａ，８Ｂと、パイロット弁８Ａ，８Ｂに圧油を
供給する油圧ポンプなどからなる油圧源４と、油圧モー
タ２の出入口ポートに接続された２本の主管路５，６の
最大回路圧を抑制するために後述するように作動する第
１および第２のリリーフ弁１１，１２と、第１および第
２のリリーフ弁１１，１２の間に接続された戻り管路１
３と主管路５，６とを連通する管路に設けられ、低圧側
の主管路５，６への圧油の流入のみを許容する第１およ
び第２のチェック弁１５，１６とを備える。

【００１１】また、第１の実施の形態においては、油圧
モータ２のドレンポートに接続され、タンク１４に連通
するドレン管路１７には絞り１８が設けられ、ドレン管
路１７における絞り１８の上流側はドレン管路１９によ
り２本の主管路５，６に接続される。このドレン管路１
９にはドレン管路１９から低圧側の主管路５，６への圧
油の流入のみを許容する第３および第４のチェック弁２
０，２１が設けられている。

【００１２】次いで、第１の実施の形態の動作について
説明する。操作レバー８をＡ側に操作して、方向制御弁
７をａ位置に切り換えると、油圧ポンプ１から油圧モー
タ２に圧油が供給され、油圧モータ２は回転する。この
状態においては、油圧モータ２における圧油の漏れは少
なく、ドレン管路１７に流入するドレン油も少ないもの
である。

【００１３】一方、操作レバー８を操作して方向制御弁
７をｃ位置に切り換えると、油圧ポンプ１からの圧油は
遮断されるが、慣性体３の慣性力により油圧モータ２は
回転を続けるため、主管路５の圧力は負圧となり、主管
路６の圧力は上昇する。そして、この圧力の上昇の程度
に応じて第２のリリーフ弁１２がリリーフ作動し、高圧
側主管路６の圧油は第１のチェック弁１５を通って低圧
側主管路５に流入する。また、主管路６の圧力上昇とと
もに、ドレン管路１７に流出するドレン油の量も多くな
る。したがって、ドレン管路１７に流出するドレン油
は、絞り１８を通ってタンク１４に戻るのみならず、第
３のチェック弁２０を通って低圧側の主管路５に流入す
る。

【００１４】これにより、高圧側の主管路６でリリーフ
した圧油と、ドレン管路１７，１９へ流れ込むドレン油
とが低圧側の主管路５に流入して油が補充される。した
がって、低圧側の主管路５および油圧モータ２における
キャビテーションが防止され、これにより油圧モータ２
の破損や油圧モータ２の逸走を防止することができる。

【００１５】なお、上記第１の実施の形態においては、
第３および第４のチェック弁２０，２１を用いて、ドレ
ン管路１７に流入した圧油を低圧側の主管路に流入させ
るようにしているが、例えば図２に示すように、第３お
よび第４のチェック弁２０，２１に代えて、主管路５，
６の圧力に応じて、ドレン管路１９からのドレン油を低
圧側の主管路５，６に流入させるように切り換わる低圧
側選択弁３１を設けてもよい。すなわち、方向制御弁７
をａ位置に切り換えて油圧モータ２を回転して方向制御
弁７をｃ位置に切り換えると、上記と同様に慣性体３の
慣性力により主管路５の圧力は負圧となり主管路６の圧
力は上昇する。これにより、低圧側選択弁３１がｂ位置
に切り換わり、ドレン管路１７に流出するドレン油は、
絞り１８を通ってタンク１４に戻るのみならず、ドレン
管路１９および低圧側選択弁３１を通って低圧側の主管
路５に流入する。これにより、上記と同様に、低圧側の
主管路５へ油が補充され、上記と同様の作用効果を得る
ことができる。

【００１６】−第２の実施の形態− 次いで、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図３は本発明の第２の実施の形態に係る油圧制御装置の
油圧回路図である。なお、第２の実施の形態において第
１の実施の形態と同一の構成については同一の参照番号
を付し、詳細な説明は省略する。第２の実施の形態と第
１の実施の形態とは、絞り１８に代えてドレン管路１７
に方向制御弁７と連動して切り換わる切換弁２３を設け
た点が異なるものである。

【００１７】この切換弁２３のパイロットポート２３
Ａ，２３Ｂは、パイロット弁８Ａ，８Ｂとそれぞれ接続
されており、操作レバー８をＡ側に操作すると、方向制
御弁７のａ位置への切り換えと連動してａ位置に切り換
えられ、操作レバー８をＢ側に切り換えると、方向制御
弁７のｂ位置への切り換えと連動してｂ位置に切り換え
られ、さらに方向制御弁７がｃ位置にあるときにはｃ位
置に切り換えられる。そして、切換弁２３がａ位置また
はｂ位置にあるときには、ドレン管路１７に流入したド
レン油はタンク１４に流入し、ｃ位置にあるときには、
ドレン管路１９に流入する。

【００１８】次いで、第２の実施の形態の動作について
説明する。上記第１の実施の形態と同様に、方向制御弁
７をａ位置に切り換えた状態からｃ位置に切り換える
と、油圧ポンプ１からの圧油が遮断されるため、慣性体
３の慣性力により油圧モータ２は回転して主管路５の圧
力は負圧となり主管路６の圧力は上昇する。そして、こ
の圧力の上昇の程度に応じて第２のリリーフ弁１２がリ
リーフ作動し、高圧側主管路６の圧油は第１のチェック
弁１５を通って低圧側主管路５に流入する。また、主管
路６の圧力上昇により、ドレン管路１７に流出するドレ
ン油の量も多くなる。この状態においては、切換弁２３
は方向制御弁７と同様にｃ位置に切り換えられているた
め、ドレン管路１７に流出するドレン油は、切換弁２
３，ドレン管路１９および第３のチェック弁２０を通っ
て低圧側の主管路５に流入する。

【００１９】これにより、上記と同様に２系統からの油
が低圧側の主管路５に流れ込み、上記第１の実施の形態
と同様の作用効果を得ることができる。

【００２０】なお、上記第２の実施の形態においては、
第３および第４のチェック弁２０，２１を用いて、ドレ
ン管路１７に流入した圧油を低圧側の主管路に流入させ
るようにしているが、第１の実施の形態と同様に、図４
に示すように、第３および第４のチェック弁２０，２１
に代えて、主管路５，６の圧力に応じて、ドレン管路１
９からのドレン油を低圧側の主管路５，６に流入させる
ように切り換わる低圧側選択弁３１を設けてもよい。

【００２１】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、第１および第２のクロスオーバーロードリリーフ弁
１１，１２と第１および第２のチェック弁１５，１６と
が逃がし手段を、第３および第４のチェック弁２０，２
１と低圧側選択弁３１とが戻し弁をそれぞれ構成する。

【００２２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、制御弁を中立位置に切り換えたとき、高圧側の主
管路からの圧油が逃がし手段を通って低圧側の主管路へ
流入するとともに、油圧モータからのドレン油も低圧側
の主管路に流入するようにしたため、油圧モータを高速
で回転しているときに制御弁を中立に戻した場合であっ
ても、高圧側主管路の圧油を低圧側主管路に逃がすこと
ができるとともに、低圧側主管路にはさらにドレン油が
供給されることとなる。したがって、例えば２００ｍ／
分以上の高速ウインチであってもキャビテーションの発
生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る油圧制御装置
の回路図

【図２】第１の実施の形態の変形例の油圧回路図

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る油圧制御装置
の回路図

【図４】第２の実施の形態の変形例の油圧回路図

【図５】従来の油圧制御装置の油圧回路図

【符号の説明】

１ 油圧ポンプ ２ 油圧モータ ３ 慣性体 ５，６ 主管路 ７ 方向制御弁 ８ 操作レバー １１，１２ リリーフ弁 １５，１６，２０，２１ チェック弁 ２３ 切換弁 ３１ 低圧側選択弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプと、 該油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される油圧
   モータと、 前記油圧ポンプから前記油圧モータに供給される圧油の
   流れを制御する制御弁と、 前記油圧モータの出入口ポートにそれぞれ接続された２
   本の主管路の高圧側の主管路の圧力が所定値以上となる
   と、高圧側の主管路の圧油を低圧側の主管路へ逃がす逃
   がし手段とを備えた油圧制御装置において、 前記油圧モータのドレンポートをタンクへ接続するドレ
   ン管路に設けられた絞りと、 該絞りの上流側において、前記ドレン管路のドレン油を
   低圧側の主管路へ戻す戻し弁とを備えたことを特徴とす
   る油圧制御装置。
2. 【請求項２】 油圧ポンプと、 該油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される油圧
   モータと、 前記油圧ポンプから前記油圧モータに供給される圧油の
   流れを制御する制御弁と、 前記油圧モータの出入口ポートにそれぞれ接続された２
   本の主管路の高圧側の主管路の圧力が所定値以上となる
   と、高圧側の主管路の圧油を低圧側の主管路へ逃がす逃
   がし手段とを備えた油圧制御装置において、 前記油圧モータのドレン管路に設けられ、前記制御弁が
   前記油圧モータを駆動する位置に切り換えられたときに
   は前記油圧モータのドレンポートをタンクと連通し、前
   記制御弁が前記油圧モータを停止する位置に切り換えら
   れたときには前記ドレンポートを前記主管路に連通する
   位置に切り換えられる切換弁と、 該切換弁と前記主管路との間に設けられ、前記ドレン油
   を低圧側の主管路へ戻す戻し弁とを備えたことを特徴と
   する油圧制御装置。