JPS5955932A - 慣性体駆動回路 - 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】 本発明は、パワーショベルやクレーン等に備える重重量
の旋回体（以下、慣性体という）を旋回駆動するように
した慣性体駆動回路の改良に関するものである。

一般に、この種の重重量の慣性体はその制動時において
は直ちに停止せず、通常、若干のあいだ慣性により旋回
し続けて逸走するものである。このため、従来、慣性体
駆動回路には慣性体の逸走を防止するブレーキ弁が備え
られている。例えば、特開昭５６−５９００４号公報に
開示された慣性体駆動回路では、第３図に示すように、
油圧ポンプ（ａ）と、方向切換弁（ｂ）と、慣性体駆動
用モータ（Ｃ）に加えて、該慣性体駆動用モータ（Ｃ）
と方向切換弁（ｂ）との間にブレーキ弁（ｄ）が備えら
れている。該フ゛レーキ弁（ｄ）はカウンタバランス弁
（ｄ）と正転用および逆転用のクロスオーバリリーフ弁
（ｄρ、　（ａｊとから成るもので、例えば慣性体を時
計方向に旋回起動する時には、方向切換弁（ｂ）の作動
切換えに伴い油圧ポンプ（ａ）の油圧でもってカウンタ
バランス弁（ｄ、）＆中立位置から図で左の切換位置に
切換えるとともに、油圧ポンプ（ａ）の最大吐出圧を正
転用クロスオーバリリーフ弁（９の設定リリーフ圧に規
制しながら、慣性体駆動用モータ（Ｃ）への圧油供給を
許容する一方、慣性体を制動させる時には、慣性体の慣
性にヨル逸走に伴って慣性体駆動用モータ（ｃ）がポン
プとして作用するため、これを可及的に防止すべく、カ
ウンタバランス弁（ａ、Ｃを方向切換弁（ｂ）の停止切
換えに伴う油圧の非作用により切換位置から再び中立位
置に位置付けることにより、前記慣性体駆動用モータ（
Ｃ）の吐出路となる油路（ｅ）を閉じると同時に、該慣
性体駆動用モータ（ｃ）と正転用クロスオーバリリーフ
弁（９とを結ぶ閉回路を形成して、吐出油を該クロスオ
ーバリリーフ弁（ｄ２）の設定リリーフ圧に等しい圧力
に規制しながら該閉回路内を循環させることにより、該
慣性体駆動用モータ（ｃ）のポンプ作用にブレーキをか
けて、慣性体を短時間でスムーズに停止させるようにし
たものである。

ところで、前記慣性体駆動用モータ（Ｃ）は、通常、そ
の内部に有する減速機構の歯車間にバックラッシュが設
けられているものである。また、前記ブレーキ弁（ｄ）
の２個のクロスオーバリリーフ弁（ｄ２１）　。

（ｄ７）設定１）　ｌ）−フ圧は、通常、重重量の頃性
体を加速性良く起動し得るよう予め所定の高圧力値（例
えは２１０省）に設定されるものである。このため、慣
性体を旋回起動する方向に方向切換弁（ｂ）を切換える
と、油圧ポンプ（ａ）の吐出圧は、第４図に示すように
、急激に上昇してクロスオーバＩＪ　ＩＪ−フ弁（ｄρ
、（ｄ２ｙｌｌｌ設定リリーフ圧（例えば２１０省）に
達することになるが、その途中、前記慣性体駆動用モー
タ（Ｃ）への起動エネルギーの伝達が該モータ（Ｃ）の
バックラッシュに起因して唐突となり、慣性体の起動に
激しいショックを伴うという欠点があった。しかも、こ
の現象は慣性体の制動時においても同様に発生するもの
である。すなわち、この時には、慣性体１駆動用モータ
（Ｃ）からの吐出油が正転用又は逆転用のクロスオーパ
リ＋７−フ弁（す。

（（１２）ノ存在により急激に上昇するが、その際、そ
の途中で、慣性体駆動用モータ（Ｃ）への制動エネルギ
ーの伝達が、慣性体駆動用モータ（Ｃ）のバックラッシ
ュに起因して唐突となるため、慣性体の制動にも激しい
ンヨツクィ伴うという欠点があった。

そこで、本発明は斯かる点に鑑み、慣性体の旋回起動時
および制動時、すなわちブレーキ弁のカウンタバランス
弁が中立位置から切換位置に切換わる際および、逆に切
換位置から中立位置に切換わる際、その過渡時において
、ブレーキ弁のクロスオーバリリーフ弁の設定リリーフ
圧を一旦低く圧力制御するようにすることにより、アク
チュエータに急激に伝達される起動エネルギーおよび制
動エネルギーを一旦吸収して、慣性体の起動および制動
をンヨックなくスムーズに行うようにすることを目的と
するものである。

この目的を達成するため、本発明では、油圧ポンプと、
該油圧ポンプの圧油を受けて作動する慣性体駆動用モー
タと、該慣性体駆動用モータへの圧油供給方向を切換え
る方向切換弁と、前記慣性体、駆動用モータと方向切換
弁との間に設けられカウンタバランス弁およびクロスオ
ーバリリーフ弁で構成されたブレーキ弁を備えた慣性体
駆動回路において、前記クロスオーバＩＪ　ＩＪ−フ弁
の設定圧を高圧に制御する設定圧制御機構を設けるとと
もに、前記カウンタバランス弁に、中立位置時には遮断
きれ切換過渡時には連通し切換完了位置時には再び遮断
される連通路を形成し、該連通路の油圧ポンプ側をタン
クに開放するとともに、慣性体駆動用モータ側を前記設
定圧制御機構に接続し、前記カウンタバランス弁の中立
位置時および切換位置には、連通路遮断により設定圧制
御機構のタンクへの連通を断って、クロスオーバリリー
フ弁の設定ＩＪ　ＩＪ−フ圧を高圧に圧力制御する一方
、カウンタバランス弁の切換過渡時には、連通路の連通
により設定圧制御機構をタンクに開放して、クロスオー
バｌ）　ＩＪ−フ弁の設定リリーフ圧を一旦低圧に圧力
制御するようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は固定容量形の油圧ポンプを用いて慣性体を旋回
駆動するようにした本発明の慣性体駆動回路を示し、（
１）ハ固定容量形の油圧ポンプ、（２）は該油圧ボ／ブ
（１）からの圧油を受けて作動する慣性体駆動用モータ
であって、該慣性体駆動用モータ（２）は例えば歯車式
の油圧モータより構成されている。また、（３）は前記
慣性体１駆動用モータ（２）への圧油供給方向を切換え
る方向切換弁であって、該方向切換弁（３）は、慣性体
、駆動用モータ（２１への圧油供給を阻止すると同時に
油圧ポンプ（１）の圧油をタンク（４）に戻す中立位置
（３ａ）と、慣性体駆動用モータ（２）への圧油の時計
方向流れを許容する正転用作動位置（３ｂ）と、反時計
方向流れを許容する逆転用作動位置（３Ｃ）とを有し、
該各位層（３ａ）〜（３Ｃ）への切換えを手動操作によ
り行うもので構成されている。

また、（５）は前記方向切換弁（３）と慣性体１駆動用
モータ（２）との間に介設されたカウンタバランス弁（
６）と、正転用および逆転用の各クロスオーバリリーフ
弁［７Ｌ　＋７）’とから成るブレーキ弁であって、該
各クロスオーバリリーフ弁（７）、　＋７＋’はそれぞ
れ慣性体駆動用モータ（２）をバイパスするバイパス油
路（８）。

（８）′に介設されている。丑だ、正転用のクロスオー
バＩＪ　ＩＪ−フ弁（７）の設定ＩＪ　ＩＪ−フ圧設定
用のバネ（′７ａ）には、その設定ＩＪ　ＩＪ−フ圧を
可変とするだめの正転用設定圧制御機構（９）が接続さ
れている。該設定圧制御機構（９）は、一端が目１■記
クロスオーバＩＪ　ＩＪ−フ弁（７）のバネ（’７ａ）
に連結きれたロッド（９ａ）と、該ロッド（９ａ）の他
端に連結したピストン（９ｂ）によって分割されたバネ
室（９Ｃ）および油圧室（９ｄ）と、該バネ室（９Ｃ）
に縮装されたバネ（９ｅ）とからなり、油圧室（９ｄ）
には、絞り（１０）を介設したパイロット油路（１１）
を介して前記バイパス油路（８）の上流側が接続されて
いる。よって、油圧ポンプ（１）の油圧がバイパス油路
（８）からパイロット油路（１１）を介して油圧室（９
ｄ）に作用したとき、この油圧でもってピストン（９ｂ
）を介してロッド（９ａ）をバネ室（９Ｃ）のバネ（９
ｅ）の付勢力に抗しながら図中下方に付勢することによ
り、クロスオーバリリーフ弁（７）のバネ（７ａ）を押
圧縮少させて、クロスオーバリリーフ弁（７）の設定Ｉ
Ｊ　ＩＪ−フ圧を油圧ポンプ（１）の油圧の上昇に応じ
て上昇させながら高圧に制御するように構成されている
。尚、逆転用クロスオーパリｌ）−フ弁（７）′には逆
転用の設定圧制御機構（９）′が接続きれているが、そ
の構成は前記正転用設定圧制御機構（９）と同一である
ので、その説明を省略する。

一方、ＡｉＪ記カウノタバランス弁（６）は、慣性体駆
動用モータ（２）から油圧ポンプ（１）方向およびタン
ク（４）方向への圧油流れを阻止する中立位１ｆ（６ａ
）と、慣性体駆動用モータ（２）への圧油の時計方向流
れを許容し、その逆方向流れを阻止する正転用の切換過
渡位置（６ｂ）および切換完了位置（６Ｃ）と、慣性体
駆動用モータ（２）への圧油の反時計方向流れを許容し
、その逆方向流れを阻止する逆転用の切換過渡位置（６
ｂ）′および切換完了位置（６ｃ）’とを有する。まだ
、該カウンタバランス弁（６）の両端に形成した互いに
対抗するバネ室（６ｄ）、　　（６ｄ）’には、それぞ
れリターン用のバネ（６ｅ）、　　（６ｅγが配設され
ているとともに、それぞれ絞り（＋２）、　（１２）’
を介設したパイロット油路（＋３）、　（＋３）’を介
して、方向切換弁（３）から慣性体駆動用モータ（２）
への油路（１４）、　（１４）’がそれぞれ接続開口さ
れている。

そして、ｒｉｆＪ　Ｈｅカウ／タバランス弁（６）には
、中立位置（６ａ）のときに遮断される正転用および逆
転用の連通路（＋５）ｌ　（１５）’か形成されている
。該各連通路Ｑ　５）＋Ｌ１５）′は対応する切換過渡
位置（６ｂ）、　　（６ｂ）’のときには連通し、各切
換完了位置（６ｃ）、　（６ｃゲのときには遮断される
もので、該各連通路（＋５）、　（＋５）’の油圧ポン
プ（１）側はそれぞれ油路（１６）＋　（１６）’を介
してタンク（１７）に開放されているとともに、その慣
性体駆動用モータ（２）側はそれぞれ油路ｊ１８）、　
（１８）’を介して正転用および逆転用の各設定圧制御
機構ｆ９Ｌ　＋９＋’の油圧室（９ｄ）。

（９ｄ）’に接続開口されている。

尚、（１９）は油圧ポンプ（１）の最大吐出圧を規制す
るメインリリーフ弁であって、その設定リリーフ圧は高
圧力値（例えば２１０’＜ｊ）に設定されている。

次に、前記実施例の作動について説明するに、例えば慣
性体の時計方向への旋回起動時には、方向切換弁（３）
の正転用作動位置（３ｂ）への切換えにより油圧かカウ
ンタバランス弁（６）の正転用バネ室（６ｄ）に作用し
て、該カウンタバランス弁（６）か中立位置（６ａ）か
ら切換過渡位置（６ｂ）を経て切換完了位置（６Ｃ）に
切換わり、このことにより、油圧ポンプ（１）の圧油が
慣性体駆動用モータ（２）に供給される。

その際、前記カウンタバランス弁（６）に形成した正転
用連通路（１５）は、当初は遮断され、切換過渡時には
一旦連通し、切換完了時には再び遮断されるので、正転
用設定圧制御機構（９）の油圧室（９ｄ）は途中で一旦
前記連通路（１５）を介してタンク（１７）に開放され
る。このため、正転用クロスオーバリリーフ弁（７）の
バネ（７ａ）は前記設定圧制御機構（９）により、当初
は油圧ポンプ（１）の油圧に応じた圧力でもって押圧縮
少され、切換過渡時には一時的にその押圧縮少が解除さ
れ、その後再び押圧縮少される。その結果、正転用クロ
スオーバリリーフ弁（７）の設定リリーフ圧は途中で一
旦バネ（７ａ）の付勢力に等しい低圧に制御されなから
、油圧ポンプ（１）の油圧に応じて上昇して、油圧より
高い高圧力値に制御されることになる。このため、油圧
ポンプ＋１）の吐出圧は、それに伴い第２図に示すよう
に、途中で急上昇しない平坦部分を有しながら、短時間
で急激に上昇する。そして、最大吐出圧がメインリリー
フ弁（１９）の設定ＩＪ　ＩＪ−フ圧（例えば２　］−
０Ｉｆｆ）に達すると、メインリリーフ弁（１９）が開
作動するので、最大吐出圧は該設定リリーフ圧（例えば
２１０〜）に保持される。その結果、前記吐出圧の急上
昇しない平坦部分によって、慣性体駆動用モータ（２）
への起動エネルギーの伝達が慣性体５駆動用モータ（２
）のバラクララツユに起因して唐突に行われるのが吸収
されてスムーズに行われ、慣性体はショックなくスムー
スに且つ加速性良く起動されることになる。

また、時計方向に旋回駆動されている慣性体の制動時に
は、方向切換弁（３）の中立位置（３ａ）への切換えに
より圧油供給が停止されるとともに、カウンタバランス
弁（６）か油圧の非作用により切換完了位置（６Ｃ）か
ら切換過渡位置（６ｂ）を経て中立位置（６ａ）に切換
わって、慣性体駆動用モータ（２）とクロスオーバＩＪ
　ＩＪ−フ弁（７）とを結ぶ閉回路が構成される。

そして、慣性体の慣性による逸走によって慣性体駆動用
モータ（２）がポンプとして作用し、その吐出油が前記
クロスオーバリリーフ弁（７）の設定リリーフ圧に規制
されながら、図中破線で示す如く閉回路を循環する。

その際、カウンタバランス弁（６）の切換完了位置（６
Ｃ）から中立位置（６ａ）への切換過渡時において連通
路（１５）が一旦連通ずるので、クロスオーバリリーフ
弁（７）の設定ＩＪ　ＩＪ−フ圧は一旦バネ（′７ａ）
の付勢力に等しい低圧に制御卸される。このため、慣性
体駆動用モータ（２）からの吐出圧力は途中で一旦圧力
上昇を停止しながら急激に上昇する。その結果、慣性体
駆動用モータ（２）への制動エネルギーの伝達は、前記
吐出圧力上昇の一旦停止によってスムーズに行われ、慣
性体は短時間でショックなくスムーズに停止される。

尚、前記実施例では、２個のクロスオーバＩＪ　ＩＪ−
フ弁（７Ｌ　ｆ７）’の設定ＩＪ　ＩＪ−フ圧をそれぞ
れ設定圧制御機構（９）、　（９）’により、油圧ポン
プの油圧に応じて上昇するように制御し、油圧ポンプ（
１）の最大吐出圧をメインリリーフ弁（１９）で設定リ
リーフ圧（例えば２１０〜）に規制したか、その他、ク
ロスオーバＩＪ　ＩＪ−フ弁（７Ｌ　（７）’の設定リ
リーフ圧を他の設定圧制御機構を用いて直接設定リリー
フ圧（例えば２１０＋’、７）に固定するようにしても
よいのは勿論である。

また、前記実施例では、固定容量形の油圧ポンプを用い
て慣性体を旋回駆動するようにした慣性体駆動回路に適
用した場合について説明したか、本発明はその他、可変
容量形の油圧ポンプを用いた慣性体駆動回路に対しても
同様に適用することができるのはいうまでもない。

以上説明したように、本発明によれば、慣性体の起動時
および制動時には、ブレーキ弁のカウンタバランス弁に
形成した連通路の瞬時連通により設定圧制御機構をタン
クに開放して、ブレーキ弁のクロスオーバリリーフ弁の
設定リリーフ圧を一旦低圧に制御するようにしだので、
慣性体駆動用モータへの起動エネルギーおよび制動エネ
ルギーの伝達を７ヨツクなくスムーズに行うことかでき
、慣性体の運転性能の向上を図ることかできるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示し、第１図は
固定容量形の油圧ポンプを用いて慣性体を駆動するよう
にした場合の油圧回路図、第２図は油圧ポンプの時間に
対する吐出圧特性を示す図、第３図および第４図は従来
例を示し、第３図は油圧回路図、第４図は油圧ポンプの
時間に対する吐出圧特性を示す図である。 （１）・・油圧ポンプ、（２）・・慣性体、駆動用モー
タ、（３）・・方向切換弁、（５）・・ブレーキ弁、（
６）・・カウンタバランス弁、（７）・・正転用クロス
オーバリリーフ弁、（７）′・・逆転用クロスオーバリ
リーフ弁、＋９Ｌ　（９ｊ’・・設定圧制御機構、（９
ａ）・・ロッド、（９ｂ）・・ピストン、（９ｃ）・・
バネ室、（９ｄ）、、油圧室、（９ｅ）−、バネ、（１
５）。 （＋　５）’・・連通路、（１７）・・タンク。 第１図 第３図 第２図　　　　　　　第４図 日つ藺時八〇

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１＋　　油圧ポンプ（１）と、該油圧ポンプ（１）の
   圧油を受けて作動する慣性体駆動用モータ（２）と、該
   慣性体駆動用モータ（２）への圧油供給方向を切換える
   方向切換弁（３）と、前記慣性体駆動用モータ（２）と
   方向切換弁（３）との間に設けられカウンタバランス弁
   （６）およびクロスオーバリリーフ弁（７Ｌ　（７）で
   構成されたブレーキ弁（５）とを備えた慣性体駆動回路
   において、前記クロスオーバリリーフ弁＋７Ｌ　（７＋
   ’の設定圧を高圧に制御する設定圧制御機構（９）、　
   ＋９＋’を設けるとともに、前記カウンタバランス弁（
   ６）に、中立位置時には遮断され切換過渡時には連通し
   切換完了位置時には再び遮断される連通路（１５）、　
   （＋５）’を形成し、該連通路（１５）、　１１５）’
   の油圧ポンプｆｌｊ側をタンク（１７）に開放するとと
   もに、慣性体駆動用モータ（２）側を前記設定圧制御機
   構（９）、　＋９＋’に接続したことを特徴とする慣性
   体駆動回路。