(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプ１の吐出圧油を油圧モータ７の第１ポート７ａ、第２ポート７ｂの一方に選択的に供給する方向切換弁２、
この方向切換弁２と油圧モータ７とを接続する第１主回路４、第２主回路６に設けられ、その第１主回路４の圧力と第２主回路６の圧力との圧力差によって中間位置から一側位置、他側位置に切換えられるカウンターバランス弁８、
前記油圧モータ７の内部漏油をタンク１４に流すドレーン回路１７を備え、
前記ドレーン回路１７に絞り２０又はリリーフ弁を設けると共に、そのドレーン回路１７におけるこの絞り２０又はリリーフ弁よりも上流側に、圧油を供給する油圧源２１を設けることで前記ドレーン回路１７に背圧が発生するようにしたことを特徴とする油圧モータ駆動回路。
【請求項２】
油圧ポンプ１の吐出圧油を油圧モータ７の第１ポート７ａ、第２ポート７ｂの一方に選択的に供給する方向切換弁２、
この方向切換弁２と油圧モータ７とを接続する第１主回路４、第２主回路６に設けられ、その第１主回路４の圧力と第２主回路６の圧力との圧力差によって中間位置から一側位置、他側位置に切換えられるカウンターバランス弁８、
前記油圧モータ７の内部漏油をタンク１４に流すドレーン回路１７を備え、
前記ドレーン回路１７にリリーフ弁２７を設けると共に、そのドレーン回路１７におけるこのリリーフ弁２７よりも上流側にアキュームレータ２８を設けることで前記ドレーン回路１７に背圧が発生するようにしたことを特徴とする油圧モータ駆動回路。
【請求項３】
モータケーシング３２内にシリンダーブロック３３を軸３４とともに回転自在に設け、そのシリンダーブロック３３のシリンダ孔３５内にピストン３６を嵌挿してシリンダー室３７を形成し、前記ピストン３６をシュー４３を介して斜板４４に沿って摺動自在とし、前記シリンダー室３７に圧油を供給することでシリンダーブロック３３が軸３４とともに回転する油圧モータ７とし、
前記モータケーシング３２にドレーンポート４５を形成し、このドレーンポート４５にドレーン回路１７を接続した請求項１又は２記載の油圧モータ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧式パワーショベル等の走行用油圧モータ、旋回用油圧モータなどの油圧モータに油圧ポンプの吐出圧油を供給する油圧モータ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧式パワーショベルの走行用油圧モータに油圧ポンプの吐出圧油を供給する油圧モータ駆動回路としては、方向切換弁、カウンタバランス弁などを用いたものが知られている。
【０００３】
例えば、図１に示すように油圧ポンプ１の吐出路１ａに方向切換弁２を設け、この方向切換弁２の第１アクチュエータポート３に第１主回路４を接続し、前記方向切換弁２の第２アクチュエータポート５に第２主回路６を接続し、その第１主回路４を油圧モータ７の第１ポート７ａに接続すると共に、第２主回路６を油圧モータ７の第２ポート７ｂに接続し、第１主回路４と第２主回路６との途中にカウンタバランス弁８を設ける。
【０００４】
前記カウンタバランス８は左右のスプリング９で中間位置Ａに保持され、第１受圧部１０に作用する圧力で一側位置Ｂとなり、第２受圧部１１に作用する圧力で他側位置Ｃとなる。そして、第１受圧部１０には第１主回路４に接続した第１パイロット回路１２が接続し、第２受圧部１１には第２主回路６に接続した第２パイロット回路１３が接続している。
【０００５】
前述の油圧モータ駆動回路であれば、方向切換弁２が中立位置Ｄの時には第１・第２アクチュエータポート３，５がそれぞれタンク１４に連通するからカウンタバランス弁８が中間位置Ａとなる。
【０００６】
また、方向切換弁２を第１位置Ｅとすると第１アクチュエータポート３、第１主回路４を経て油圧モータ７の第１ポート７ａに圧油が供給されるが、第２ポート７ｂからの戻り圧油は第１チェック弁１５でタンク１４への流れが阻止される。
【０００７】
このために、第１主回路４内の圧力が上昇して第１パイロット回路１２より第１受圧部１０に高圧が作用し、第２受圧部１１は第２パイロット回路１３、第２主回路６よりタンク１４に連通するから、カウンタバランス弁８は一側方位置Ｂとなり、油圧モータ７の第２ポート７ｂからの戻り圧油はタンク１４に流出し、油圧モータ７は一方向（矢印ａ方向）に回転する。
【０００８】
なお、方向切換弁２を第２位置Ｆとした時には前述と同様にカウンタバランス弁８が他側位置Ｃとなって油圧モータ７は他方向（矢印ｂ方向）に回転する。この時には第１ポート７ａからの戻り圧油がタンク１４に流れることを第２チェック弁１６で阻止する。油圧モータ７内の内部漏油はドレーン回路１７でタンク１４に流出する。
【０００９】
方向切換弁２を第１位置Ｅ又は第２位置Ｆから中立位置Ｄに切換えると第１・第２アクチュエータポート３，５がタンク１４に連通するのでカウンタバランス弁８はスプリング９で中間位置Ａに復帰し、第１チェック弁１５、第２チェック弁１６によって油圧モータ７が外力で回転することを阻止する。
【００１０】
同様に、方向切換弁２が第１位置Ｅ又は第２位置Ｆの状態で車両が降坂走行する時には車両の自重によって油圧モータ７が供給される流量によって決定される速度以上の速さで回転し、油圧モータ７はポンプ作用をする。つまり、油圧モータ７が外力によって回転されると油圧モータ７はポンプ作用する。
【００１１】
これにより、第１主回路４、第２主回路６における高圧であった主回路の圧力が低下してカウンタバランス弁８が中間位置Ａに復帰し、油圧モータ７が停止して車両の暴走を防止する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、方向切換弁２を中立位置Ｄに操作する時にカウンタバランス弁８は所定の時間を経て中間位置Ａとなるし、その間に車両はだ走するので、油圧モータ７が外力で回転されてポンプ作用する。このように、方向切換弁２を中立位置Ｄに操作した時及び降坂時には油圧モータ７が外力で回転されてポンプ作用する。
【００１３】
このように、油圧モータ７が外力で回転する時には油圧モータ７の第１ポート７ａ、第２ポート７ｂの一方が負圧となり、第１主回路４と第２主回路６の一方及び第１チェック弁１５と第２チェック弁１６の一方を経てタンク１４から油を吸い込みするが、十分に吸い込みできないからキャビテーションが発生し、騒音発生や油圧モータ７のピッチング発生の原因となる。
【００１４】
前述のキャビテーション発生は、図１に示すように第１パイロット回路１２、第２パイロット回路１３に絞り１８を設け、第１受圧室１０、第２受圧室１１の圧力が徐々に変動するようにしてカウンタバランス弁８がゆっくりと切換え作動するようにした場合に著しくなる。
【００１５】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした油圧モータ駆動回路を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
第１の発明は、油圧ポンプ１の吐出圧油を油圧モータ７の第１ポート７ａ、第２ポート７ｂの一方に選択的に供給する方向切換弁２、
この方向切換弁２と油圧モータ７とを接続する第１主回路４、第２主回路６に設けられ、その第１主回路４の圧力と第２主回路６の圧力との圧力差によって中間位置から一側位置、他側位置に切換えられるカウンターバランス弁８、
前記油圧モータ７の内部漏油をタンク１４に流すドレーン回路１７を備え、
前記ドレーン回路１７に絞り２０又はリリーフ弁を設けると共に、そのドレーン回路１７におけるこの絞り２０又はリリーフ弁よりも上流側に、圧油を供給する油圧源２１を設けることで前記ドレーン回路１７に背圧が発生するようにしたことを特徴とする油圧モータ駆動回路である。
【００１７】
第１の発明によれば、ドレーン回路１７に背圧が発生するので、油圧モータがポンプ作用する際にその油圧モータにおける内部漏れ部を通してドレーン回路１７内の圧油が吸い込みされる。
したがって、キャビテーションが発生することがなく騒音発生や油圧モータのピッチング発生を低減できる。
【００２０】
また、ドレーン回路１７に油圧源２１から圧油が供給されるので、そのドレーン回路１７における絞り２０又はリリーフ弁の上流側に確実に背圧が発生する。
したがって、油圧モータがポンプ作用する時に確実に油を吸い込んでキャビテーションの発生を確実に防止できる。
【００２１】
第２の発明は、油圧ポンプ１の吐出圧油を油圧モータ７の第１ポート７ａ、第２ポート７ｂの一方に選択的に供給する方向切換弁２、
この方向切換弁２と油圧モータ７とを接続する第１主回路４、第２主回路６に設けられ、その第１主回路４の圧力と第２主回路６の圧力との圧力差によって中間位置から一側位置、他側位置に切換えられるカウンターバランス弁８、
前記油圧モータ７の内部漏油をタンク１４に流すドレーン回路１７を備え、
前記ドレーン回路１７にリリーフ弁２７を設けると共に、そのドレーン回路１７におけるこのリリーフ弁２７よりも上流側にアキュームレータ２８を設けることで前記ドレーン回路１７に背圧が発生するようにしたことを特徴とする油圧モータ駆動回路である。
【００２２】
第２の発明によれば、ドレーン回路１７に背圧が発生するので、油圧モータがポンプ作用する際にその油圧モータにおける内部漏れ部を通してドレーン回路１７内の圧油が吸い込みされる。
したがって、キャビテーションが発生することがなく騒音発生や油圧モータのピッチング発生を低減できる。
また、油圧モータ１７の内部漏油がリリーフ弁２７によって所定圧力となるし、その圧力の圧油がアキュームレータ２８に貯えられて背圧となる。
したがって、油圧モータがポンプ作用した時にアキュームレータ２８に貯えられた圧油が吸い込みされてキャビテーション発生を確実に防止できる。
【００２３】
第３の発明は、前記第１又は第２の発明における油圧モータ７を、モータケーシング３２内にシリンダーブロック３３を軸３４とともに回転自在に設け、そのシリンダーブロック３３のシリンダ孔３５内にピストン３６を嵌挿してシリンダー室３７を形成し、前記ピストン３６をシュー４３を介して斜板４４に沿って摺動自在とし、前記シリンダー室３７に圧油を供給することでシリンダーブロック３３が軸３４とともに回転するものとし、
前記モータケーシング３２にドレーンポート４５を形成し、このドレーンポート４５にドレーン回路１７を接続した油圧モータ駆動回路である。
【００２４】
第３の発明によれば、シュー４３の摺動部、ピストン３６の摺動部よりシリンダー室３７内の高圧油が洩れるし、油圧モータがポンプ作用した時にドレーン回路１７の圧油が前記摺動部を通ってシリンダー室３７に吸い込みされる。
これによって、キャビテーションの発生を防止できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図２に基づいて説明する。なお、従来と同一部材は符号を同一とする。ドレーン回路１７に絞り２０を設けると共に、この絞り２０よりも上流側（油圧モータ７側）に油圧源２１の吐出路２２を接続した。前記絞り２０は可変絞りとしてある。
【００２６】
以上のようであるから、油圧源２１の吐出圧油はドレーン回路１７に供給され、油圧モータ７の内部漏れした油とともに絞り２０を通ってタンク１４に流れるので、ドレーン回路１７における絞り２０よりも上流側には背圧が生じる。
【００２７】
この背圧は絞り２０を流れる流量が多いほど高圧となるので、前述のように油圧源２１の吐出圧油をドレーン回路１７に流すことで背圧をある程度の圧力とすることができる。すなわち、油圧モータ７の内部漏れ流量はごく僅かであり、その内部漏れ流量が絞り２０を流れるだけでは背圧がほとんど発生しない。
【００２８】
前述のようにドレーン回路１７にある程度の圧力の背圧が発生することにより、油圧モータ７がポンプ作用する時にそのドレーン回路１７内の圧油が油圧モータ７に十分に吸い込みされるので、キャビテーションが発生することがない。
【００２９】
具体的には、前記油圧モータ７は図３に示すように、ハウジング３０とエンドキャップ３１より成るモータケース３２内にシリンダーブロック３３を軸３４とともに回転自在に設け、このシリンダーブロック３３のシリンダ孔３５内にピストン３６を嵌挿してシリンダー室３７を形成し、そのシリンダー室３７をバルブプレート３８に形成したほぼ半円形の第１溝３９、第２溝４０を経てシリンダーブロック３３がほぼ１８０度回転する毎に第１ポート４１と第２ポート４２に連通するようにしてある。
前記ピストン３６はシュー４３を介して斜板４４に沿って摺動自在となっている。
【００３０】
前述の油圧モータ７であると第１ポート４１（７ａ）に高圧油を供給することで軸３４がシリンダーブロック３３とともに一方向に回転し、第２ポート４２（７ｂ）に高圧油を供給することで軸３４がシリンダーブロック３３とともに他方向に回転する。この時、シリンダー室３７内の高圧油はシュー４３と斜板４４の摺動部やシリンダー孔３５とピストン３６との摺動部から漏れてモータケース３２内部に溜る。この漏れが前述の内部漏れであり、モータケース３２内に溜った漏れ油はドレーンポート４５より前述のドレーン回路１７に流れる。
【００３１】
前述のような油圧モータ７において、ドレーン回路１７に背圧が発生するとモータケース３２内には背圧と同じ圧力の圧油が溜る。一方、油圧モータ１７がポンプ作用するということはシリンダーブロック３３が軸３４で回転することであるから、シリンダー室３７内に負圧が発生する。
【００３２】
このために、シリンダー室３７内に負圧が発生すると前述のモータケース３２内に溜った圧油が前述の各摺動部よりシリンダー室３７内に吸い込みされ、キャビテーションの発生が防止される。この時の背圧は５〜１０ｋｇ／ｃｍ2 程度であれば良い。つまり、背圧が低過ぎると吸い込みが不足し、高過ぎると油圧モータ内部のシールを破損することがある。
【００３３】
なお、絞り２０は可変絞り式であるから、その絞りを変更することで背圧の圧力を調整できるが、この絞り２０は固定絞りでも良いし、リリーフ弁でも良いことは勿論である。
【００３５】
図４は本発明の第２の実施の形態を示し、ドレーン回路１７にリリーフ弁２７とアキュームレータ２８を設けてある。このリリーフ弁２７のセット圧力は、例えば、５〜１０ｋｇ／ｃｍ２としてある。
【００３６】
このようにすれば、ドレーン回路１７におけるリリーフ弁２７の上流側の圧力はリリーフ弁２７のセット圧力となるし、そのセット圧力となった圧油がアキュームレータ２８内に貯えられ、その貯えられた圧力が背圧となるので、油圧ポンプ７がポンプ作用した時にその貯えられた圧油（背圧）が前述と同様にシリンダー室３７内に吸い込みされてキャビテーションの発生を防止する。
【００３７】
図５は本発明の第３の実施の形態を示し、ドレーン回路１７に油圧源２１を接続すると共に、その接続部よりも上流側にアキュームレータ２８を設け、かつ下流側にリリーフ弁２７を設けてある。このようにすれば前述の第１の実施の形態と第２の実施の形態と同様となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の油圧モータ駆動回路を示す回路図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態を示す油圧モータ駆動回路図である。
【図３】  油圧モータの断面図である。
【図４】  本発明の第２の実施の形態を示す油圧モータ駆動回路図である。
【図５】  本発明の第３の実施の形態を示す油圧モータ駆動回路図である。
【符号の説明】
１…油圧ポンプ、１ｂ…戻り回路、２…方向切換弁、４…第１主回路、６…第２主回路、７…油圧モータ、８…方向切換弁、１４…タンク、１７…ドレーン回路、２０…絞り、２１…油圧源、２７…リリーフ弁、２８…アキュームレータ、３２…モータケース、３３…シリンダーブロック、３４…軸、３５…シリンダー孔、３６…ピストン、３７…シリンダー室、４５…ドレーンポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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