JPS61266801A - 油圧モ−タで駆動される旋回台を有する車両 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、油圧ショベル、クレーン等のように油圧モー
タで駆動される旋回台を有する車両に関する。

〈従来の技術） 従来、この種の車両においては、旋回台を駆動する油圧
モータを制御する方向制御弁の切換時に、旋回台の慣性
負荷による回路内の油の圧縮と圧力補償手段の応答の遅
れとのからみ合いで生じる回路振動を解消するために、
第７，８図に示すような構造になっていた。

例えば第７図に示す車両においては、ポンプ１のｍ七千
ノ゛ノ９ｚ−跡１１光９シ　虎同会ＡｎＯ木〔動する届
圧モータ４を順次接続すると共に、上記絞り弁３の一次
側にバイパス形圧力補償弁５よりなる圧力補償手段を設
置し、上記絞り弁３の前後の差圧を一定に保持して流量
制御する一方、上記絞り弁３の二次側に通じるバイパス
形圧力補償弁５のバネ室を、中間に絞り６を設置したベ
ントライン７を介してタンク８ａに接続して慣性負荷で
ある旋回台４００による回路内の油の圧縮を減衰するこ
とにより、回路振動を解消するようにしたものである。

また第８図に示す車両においては絞り弁３の二次側を、
中間に絞゛す６を設置したベントライン７を介してタン
ク８ｂに接続して、回路内の油の圧縮を緩和することに
より回路振動を解消するようにしたものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、上記第７，８図に示す旋回台４００を有する
車両においては、常時ベントライン７からの漏らし流量
が存在するために、動力損失、熱発生が生じるのみなら
ず、ポンプｌの最大吐出流量を油圧モータ４に利用する
ことができず、かつバイパス形圧力補償弁５により絞り
弁３の流量を制御してもそれを全て油圧モータ４に供給
できないので、その速度制御が不正確になるという問題
があった。

すなわち、この車両では、常時生じている上記漏らし流
量のために、旋回台４００の旋回用油圧モータ４にポン
プの最大流量を利用できないという問題があった。

そこで、この発明の目的は、油圧ショベル等の車両の旋
回台の起動初期には、負荷側からタンクにリーク流れを
発生させてショックを緩和すると共に、定常時にはリー
ク流れをなくして大流量を確保し、かつ正確な流量制御
を得るようにして、大きな負荷である旋回台を迅速かつ
正確に速度制御し得るようにすることである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明の油圧モータで駆動される旋回台を有する車両は
、旋回台を駆動する油圧モータと；少なくと６３つのポ
ート（Ｐ）（Ｔ）（Ａ）を備えた本体にスプールを挿嵌
し、上記スプールと上記本体とで上記圧力ポート（Ｐ）
と上記負荷ポート（Ａ）間に第１絞りを、上記負荷ポー
ト（Ａ）と上記タンクポート（Ｔ）間に第２絞りをそれ
ぞれ形成して、上記スプールの中立位置では上記第１絞
りを閉鎖し、上記第２絞りを開放すると共に、上記スプ
ールの切換位置では上記第１絞りを開放し、上記第２絞
りを閉鎖する一方、上記中立位置から切換位置への過渡
期には上記第１．第２絞りを開放する方向制御弁と；上
記第１絞りの前後から分岐した差圧通路の圧力に応動す
るスプールで上記第１絞りの前後差圧を一定に保持する
圧力補償手段とを備えて、上記方向制御弁で油圧モータ
の駆動方向を制御するようにしたことを特徴としている
。

〈作用〉 上記方向制御弁のスプールの切換過渡時には、負荷ポー
ト（Ａ）とタンク（Ｔ）とが第２絞りで連通して漏れ流
量が生じるから、旋回台の大きな慣性負荷があってもシ
ョックが緩和され、回路振動やサージ圧の発生が防止さ
れ、かつ、上記方向制御弁の切換完了後には、第１ｖｉ
りが閉鎖され上記漏れ流量がなくなり、動力損失、熱発
生を生じさせずに、正確な流量制御がされ、大きな負荷
である旋回台の正確な速度制御がされる。

〈実施例〉 以下、本発明に係る油圧モータで駆動される旋回台を有
する車両を図示の実施例について詳細に説明する。

第１図は上段の方向制御弁２０と、下段の圧力補償手段
６０を示す。

上記方向制御弁２０は、４ポ一ト３位置切換弁で、本体
２１に設けたスプール室２２にスプール２３を摺動自在
に嵌め込んでいる。

上記スプール室２２には、左方より順に５個の環状溝２
４，２５．２６，２７．２８を設け、上記各環状溝を夫
々タンクポートＴ１負荷ポートＢ１圧カポートＰ１負荷
ポートＡ、タンクポートＴに連通している。そして、上
記負荷ポートＡは図示しない慣性負荷を持つアクチュエ
ータに連結している。また上記環状溝２５と２６の間に
設けた小環状溝３１と、上記環状溝２６と２７の間に設
けた小環状溝３２とは、夫々図示しない通路により上記
環状溝２６に連通させている。すなわち、上記小環状１
３１．３２は、常に圧力ポートＰに通じている。

一方、上記スプール２３は４個のランド３５゜３６．３
７．３８を備えている。上記ランド３５゜３６．３７．
３８とスプール室２２の摺動面との相互作用により、上
記圧力ポートＰを負荷ポートＡまたはＢに、また負荷ポ
ートＡまたはＢをタンクポートＴに切換接続する。上記
ランド３５とスプール室２２の摺動面との相互作用で圧
力ポートＰと負荷ポートＡとの間に、第１絞り５３が形
成される。また、同様に、ポートＰと負荷ポートＢとの
間に第１絞りが形成される。すなわち、図示のスプール
２３の中立位置においては、圧力ポートＰは閉鎖され、
負荷ポートＡ、ＢはタンクポートＴに連通し、スプール
２３を左方に位置させたときには：圧力ポートＰと負荷
ポートＡ；タンクポートＴと負荷ポートＢが連通し、ス
プール２３を右方に位置させたときには、圧力ポートＰ
と負荷ポートＢ；タンクポートＴと負荷ポートＡが連通
ずる。

上記本体２１の左端には、カバー４１を固定してスプリ
ング室４２を形成し、上記スプリング室４２に設けたス
プリング４３により、上Ｂ４スプール２３を常時中立位
置に付勢するようにしている。

また、上記本体２１の上部にはカバー５８を固定し、上
記カバー５８に設けた通路５９により両端の環状１Ｒ２
４，２８を連通させている。

一方、上記スプール２３の両端のランド３５゜３８の摺
動面の各内端には、軸心方向の各切欠き溝４６．４５を
夫々設け、上記スプール２３の変位時に上５ど各切欠き
４４５．４６とスプール室２２の各摺動面２２ａ、２２
ｂとにより各第２絞り５１．５２を夫々形成する。すな
わち、上記第２絞り５１は、スプール２３の左方への移
動時、中央のランド３７がスプール室２２の摺動面２２
ｃより離れて圧力ポートＰに負荷ポートＡが連通ずると
同時に外側のランド３８が摺動面２２ａに接触して負荷
ポートＡとタンクポートＴの連通を断とうとするときに
、上記切欠き溝４５と摺動面２２ａとにより形成される
。したがって、上記第２絞り５１は、上記スプール２３
の切換直後の圧力ポートＰから負荷ポートＡへの流量が
小量な時に、負荷ポートＡにタンクポートＴを連通させ
て、漏らし流量が生じるようにしている。

また、上記第２絞り５１は、さらに上記スプール２３を
左方に移動させて最大変位させたときには、上記切欠き
溝４５が完全にスプール室２２の摺動面２２ａに覆われ
て閉鎖するようにしている。

これにより、圧力ポートＰから負荷ポートＡへの流量が
回路振動が生じない程度に大量な時には、負荷ポートＡ
からタンクポートＴへの漏らし流量が存在しないように
している。

上記スプール２３のストローク変位に対する上記第２絞
り５１の開閉及びポートＡ、Ｔ間の開閉の具体的寸法構
成は、第２図に示すようになっている。すなわち、スプ
ール２３の中立位置からの全ストロークはえ。＝８．５
ｍｍであって、圧力ポートＰと負荷ポートＡとは、スプ
ール２３が中立位置から左方へ２．＝２．５ｍｍ変位し
たときに連通するのに対して、負荷ポートＡとタンクポ
ートＴとは、スプール２３が中立位置から左方へｉ、２
＝７．５ｍｍ変位するまで上記第２絞り５１を介して連
通しんままであり、上記スプール２３が７゜５ｍｍ以上
変位すると上記第２校り５Ｉが閉鎖されて、その連通が
断たれる。

一方、上記本体２Ｉには、パイロット通路５４を設ける
と共に、上記パイロット通路５４の開口５４ａ、５４ｂ
をスプール室２２の各摺動面２２ｃ、２２ｄに夫々設け
、スプール２３にしたがってランドを変位させることに
より、上記開口５４ａまたは５４ｂを負荷ポートＡまた
はＢに連通させるようにしている。すなわち、上記開口
５４ａは上記環状溝２７と上記小環状溝３２との間に設
ける一方、上記開口５４ｂは上記環状溝２５と上記小環
状溝３１との間に設けているので、スプール２３を左方
に変位させたときには、そのランド３７の摺動面は開口
５４°ａから離れて上記開口５４ａを負荷ポートＡに連
通させる一方、ランド３６の摺動面は開口５４ｂを閉鎖
し、またスプール２３を右方に変位させたときには、ラ
ンド３７の摺動面は開口５４ａを閉鎖する一方、ランド
３６の摺動面は開口５４ｂから離れて該開口５４ｂを負
荷ポートＢに連通させる。したがって、パイロット通路
５４は、スプール２３を中立位置から切り換えたときに
、圧力ポートＰに連通した負荷ポートＡまたはＢに連通
する。

また、上記本体２１には、一端がパイロット通路５４に
通じ他端がカバー５８の通路５９に通じるベント通路５
５を垂直に設けている。上記ベント通路５５は、スプー
ル２３が中立位置に存するときには、そのランド３７に
設けた環状細溝３７ａにより開放される一方、上記スプ
ール２３が中立位置より変位したときには、ランド３７
の摺動面により閉鎖されるようになっている。したがっ
て、上記パイロット通路５４は、スプール２３が中立位
置に存するときは、ベント通路５５、通路５９を介して
、タンクポートＴに連通ずる。

一方、上記圧力補償手段６０は、バイ゛パス形圧力補償
弁よりなっている。もっとも、バイパス形圧力補償弁に
替えて減圧形圧力補償弁や優先膨圧力補償弁を用いても
よい。

上記バイパス形圧力補償弁６０は、本体６１に゛設けた
スプール室６２にスプール６３と摺動自在に嵌め込んで
いる。上記スプール室６２には、左方より順に環状溝６
５，６６．６７を設け、」二足環状７１ｙ６５はポンプ
９０に接続すると共に通路６９を介して、上記方向制御
弁２０の圧力ポートＰに接続する一方、上記環状溝６７
はタンク９１に接続すると共に通路７０を介して方向制
御弁２０のタンクポートＴに接続している。

一方、上記スプール６３は、ランド７Ｉ、７２゜７３を
備えており、該各ランド７１．，７２．７３は夫々スプ
ール室６２の摺動面６２ａ、６２ｂ。

６２ｃを摺動自在に嵌め込んでいる。そして、上記スプ
ール６３の左右への作動により、上記摺動面６２ｂとラ
ンド７２の摺動面が接離して、環状溝６５と６７との間
の通路を開閉し、ポンプ９０からの油をタンク９Ｉにバ
イパスするようにしている。

上記本体６１の他端に設けたバネ室７６には、差圧通路
であるパイロット通路８１を介して方向制御弁２０のパ
イロット通路５４に接続する一方、上記本体６１の右端
に設けたパイロット室７８には、上記スプール６３の中
心に設けた差圧通路である通路８３を介して、環状溝６
５に接続している。したがって、上記バネ室７６には、
方向制御弁２０の負荷ポートＡまたはＢの油圧が加えら
れる一方、パイロット室７８には、方向制御弁２０の圧
力ポートＰの油圧が力Ｊえられるので、上記バイパス形
圧力補償弁６０のスプール６３は、上記方向制御弁２０
の前後の差圧が上記バネ室７６に設けたスプリング７９
のバネ力に相当した値になるように作動させられる。な
お、第６図は第１図の構造を回路記号で示した図である
。５３は第１絞りを示す。この方向制御弁２０の負荷ポ
ート（Ａ）（Ｂ）は、第７，８図に示されている旋回台
４００を駆動する油圧モータ４と同じ旋回台を駆動する
油圧モータに接続している（図示せず）。

上記構成の車両は次のように作動する。

方向制御弁２０のスプール２３が第１．６図に示す中立
位置に存するときには、圧力ポートＰはランド３６．３
７により閉鎖され、負荷ポートＡ。

ＢはタンクポートＴに接続され、またバイパス形圧力補
償弁６０のバネ室７６はパイロット通路８１、パイロッ
ト通路５４、ベント通路５５を介して、タンク９１に接
続されて、ポンプ９０はアンロード運転を行なう。

今、方向制御弁２０のスプール２３を図示の位置から左
方に変位させると、ランド３７の摺動面がスプール室２
２の摺動面２２ｃから離れて、圧力ポートＰを負荷ポー
トＡに連通させる。このとき、ランド３８の摺動面がス
プール室２２の摺動面２２ａに密接して負荷ポートＡと
タンクポートＴの連通を断とうとするが、ランド３８の
摺動面に設けた切欠き溝４５と上記摺動面２２ａとによ
り形成される第２絞り５１により、負荷ポートＡとタン
クポートＴは連通したままである。したがって、上記第
２絞り５１を通って負荷ポー）ＡからタンクポートＴへ
漏れ油が生じ、この作用により、バイパス形圧力補償弁
６０の応答遅れと旋回台の大きな慣性負荷による油の圧
縮とのからみ合いで生じる回路振動や、サージ圧の発生
を防止する。

さらに、上記スプール２３を中立位置より左方に７．５
ｍｍ以上変位させると、ランド３８の摺動面に設けた切
欠き溝４５をスプール室２７の摺動面２２ａが完全に覆
い、第２絞り５１を密閉する。

このとき、上記ランド３７は摺動面２２ｃより大きく離
れて、圧力ポートＰより負荷ポートＡへの制御流量は大
きくなっているので、上記の如く第２絞り５１を全閉し
て漏らし油を生じさせなくても、回路振動が生じること
はない。一方、上記の如く、漏らし油が発生しないので
、大流量を確保でき、換言するとバイパス形圧力補償手
段６０により制御した流量を全て旋回台を駆動する油圧
モータに供給できる。

第３図は、上記方向制御弁２０のスプール２３のストロ
ーク変位を助変数として、負荷圧に対する方向制御弁２
０の制御流量を示すものである。

各曲線Ｓｌ、Ｓ２　、Ｓ＊　、Ｓ４．Ｓｓ　、Ｓｓは、
夫々ストローク変位３．５ｍｍ、　４．５ｍｍ、　５．
５ｍｍ、　６．　５ｍｍ、　　７．　５ｍｍ。Ｆｌｍｍ
の状態を示す。これより明らかなようにストローク変位
７．５ｎ＋ｍ以上になると、負荷圧に関係なく漏れ流量
が生じないことか分る。

第４図に示す第１絞り５１ａは、」―記第２絞り５Ｉの
変形例で、スプール２３のストローク変位に伴なって１
、絞り量が変化するようにしたものである。

上記第２絞り５１ａを形成すべくランド３８に設けた溝
４９の溝巾は、該ランド３８の端面に向けてＶ字状に拡
大させている。したがって、上記第２絞り５１ａは切換
直後の回路振動の生じやすいときには、第２絞り５１ａ
の断面積を大きくして、漏らし流量を大きくし、回路振
動を防止する一方、ストローク変位の増大に伴なって第
２絞り５１ａの断面積を減小して、漏らし流量を減小す
る。また第５図に示す第２絞り５１ｂは上記第２絞り５
１の第２変形例でスプール２３のストローク変位に伴な
う絞り量の変化の少ない形のもので、第４図または第５
図のような絞り形状は負荷の状況に応じて選択すること
ができる。

上記各実施例においては、各第１絞り５１．５１ａ、５
１ｂは、各切欠き溝４５．４６をスプール２３のランド
３８．３５の摺動面に設けて形成したが、上記切欠き溝
をスプール室２２の摺動面２２ａに設けて絞りを形成し
てもよい。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、本発明の油圧モータで駆動さ
れる旋回台を有する車両は、方向制御弁の切換過渡時の
み漏れ流量を生じさせ、その切換完了後には漏れ流量を
無くするので、大きな慣性負荷である旋回台を駆動する
油圧モータの起動初期の回路振動やショック（サージ圧
力）の発生を防止でき、しかも、方向制御弁の切換完了
後には漏れ流量を無くするので、動力損失、熱発生がな
くなり、かつ正確な流量制御ができ、旋回台を正確に速
度制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部断面図、第２図は第１
図に示す方向制御弁のストローク変位に対する各ポート
間の開閉関係を示す線図、第３図はスプールを変位させ
た状態での負荷圧−制御流量特性図、第４図、第５図は
絞りの変形例を示す図、第６図は第１図を回路記号で示
した図、第７゜８図は従来の油圧ショベルの油圧回路図
である。 ２０・・・方向制御弁、２■・・・本体、２３・・・ス
プール、５【・・・第１絞り、５３・・・第２絞り、６
０・・・圧力補償手段、６３・・・スプール、８１．８
３・・・差圧通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）旋回台を駆動する油圧モータと、 少なくとも３つのポート（Ｐ）（Ｔ）（Ａ）を備えた本
   体（２１）にスプール（２３）を挿嵌し、上記スプール
   （２３）と上記本体（２１）とで上記圧力ポート（Ｐ）
   と上記負荷ポート（Ａ）間に第１絞り（５３）を、上記
   負荷ポート（Ａ）と上記タンクポート（Ｔ）間に第２絞
   り（５１，５１ａ．５１ｂ）をそれぞれ形成して、上記
   スプール（２３）の中立位置では上記第１絞り（５３）
   を閉鎖し、上記第２絞り（５１，５１ａ，５１ｂ）を開
   放すると共に、上記スプール（２３）の切換位置では上
   記第１絞り（５３）を開放し、上記第２絞り（５１，５
   １ａ，５１ｂ）を閉鎖する一方、上記中立位置から切換
   位置への過渡期には上記第１，第２絞り（５３）（５１
   ，５１ａ，５１ｂ）を開放する方向制御弁（２０）と、 上記第１絞り（５３）の前後から分岐した差圧通路（８
   １）（８３）の圧力に応動するスプール（６３）で上記
   第１絞り（５３）の前後差圧を一定に保持する圧力補償
   手段（６０）とを備えて、上記方向制御弁（２０）で油
   圧モータの駆動方向を制御するようにしたことを特徴と
   する油圧モータで駆動される旋回台を有する車両。