(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧モータ２０の回転部２１に設けた回転側摩擦板２２と、固定側に設けられてブレーキ用シリンダ２４のピストン２５で回転側摩擦板２２に向けて移動される固定側摩擦板２３とを備え、このブレーキ用シリンダ２４のピストン２５をばね２６で固定側摩擦板２３が回転側摩擦板２２に圧接する制動方向に付勢し、かつピストン受圧室２７の圧油で固定側摩擦板２３が回転側摩擦板２２と離隔する非制動方向に移動するようにし、
前記油圧モータ２０に圧油を供給する操作弁に切換用のパイロット圧油を供給する油圧パイロット弁の出力回路を、回路２８で前記ピストン受圧室２７に接続し、
この回路２８に、ピストン２５が制動位置から非制動位置に向うストロークに応じて開口面積が順次小さくなる流量制御手段３０を設けたことを特徴とする油圧モータのブレーキ装置。
【請求項２】
前記油圧モータ２０を構成するハウジング８０にピストン受圧室２７に開口した穴８１と、この穴８１に開口した油孔８２を形成し、その穴８１にスプール８３を嵌挿し、そのスプール８３をばね９１でピストン２５に当接し、前記スプール８３を、ピストン受圧室２７と油孔８２をばね室９２に常時連通し、かつ油孔８２とピストン受圧室２７の開口面積をスプール８３のピストン２５方向へのストロークに応じて順次小さくする形状として流量制御手段３０とした請求項１記載の油圧モータのブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルの旋回用油圧モータ等として用いる油圧モータのブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧モータとしてはハウジング内にシリンダーブロックを軸とともに回転自在に設け、そのシリンダーブロックのシリンダー孔内にピストンを嵌挿してシリンダー室を構成し、そのピストンを斜板に沿って摺動自在とし、前記シリンダー室を油圧源とタンクに交互に連通することでシリンダーブロックを軸とともに回転するものが知られている。
【０００３】
前述の油圧モータのブレーキ装置としては、例えば図１に示すようにシリンダーブロック１とハウジング２に回転側摩擦板３と固定側摩擦板４を交互に取付け、その各摩擦板と対向してピストン５を設け、このピストン５をばね６により押して固定側摩擦板４と回転側摩擦板３を圧着することでシリンダーブロック１を固定して制動し、前記ピストン５のピストン受圧室７に高圧油を供給することでピストン５をばね６に抗して移動して固定側摩擦板４と回転側摩擦板３を離隔してシリンダーブロック１を回転可能として非制動している。
【０００４】
前述のブレーキ装置を模式的に示すと図２に示すように、油圧モータ１０の回転部１１と対向してブレーキ用シリンダ１２を設け、そのピストン１３をばね１４で制動方向（伸び方向）に付勢し、ピストン受圧室１５に圧油を供給することで非制動方向（縮み方向）に移動するようにしている。
【０００５】
前述のブレーキ用シリンダ１２のピストン受圧室１５に供給する圧油（ブレーキ解除圧油）としては、油圧モータに圧油を供給する油圧モータ用操作弁に切換用パイロット圧油を供給する油圧モータ用油圧パイロット弁の出力圧油を用いることが考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
油圧ショベルはブーム用シリンダ、アーム用シリンダ、バケット用シリンダ等の複数の油圧アクチュエータを有し、これらの油圧アクチュエータに圧油を供給するブーム用操作弁、アーム用操作弁、バケット用操作弁などの複数の操作弁を備えており、これらの操作弁に切換用パイロット圧油を供給するブーム用油圧パイロット弁、アーム用油圧パイロット弁、バケット用油圧パイロット弁を有し、この各油圧パイロット弁と前述の油圧モータ用油圧パイロット弁は１つの油圧ポンプの吐出路に設けてある。
【０００７】
前記ブレーキ用シリンダ１２のピストン受圧室１５の受圧面積は大きく、しかも非制動方向に移動するピストンストロークが長いので、ブレーキ装置を非制動とするためにピストンをストロークエンドまで移動するにはブレーキ用シリンダ１２のピストン受圧室１５に過大な流量の圧油を供給する必要がある。
【０００８】
このために、油圧モータとアームと同時に作動して旋回動作とアーム動作を同時に行なう複合操作時には、油圧モータ用油圧パイロット弁からブレーキ用シリンダ１２のピストン受圧室１５に多量の圧油が流入してアーム用油圧パイロット弁の出力するパイロット圧油の圧力が著しく低下し、アーム用操作弁をブレーキ用シリンダ１２のピストン１３がストロークエンドまで移動しないと切換えできないことがあるので、複合操作時に他の油圧アクチュエータの操作性が低下する。
【０００９】
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のブレーキ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
第１の発明は、油圧モータ２０の回転部２１に設けた回転側摩擦板２２と、固定側に設けられてブレーキ用シリンダ２４のピストン２５で回転側摩擦板２２に向けて移動される固定側摩擦板２３とを備え、このブレーキ用シリンダ２４のピストン２５をばね２６で固定側摩擦板２３が回転側摩擦板２２に圧接する制動方向に付勢し、かつピストン受圧室２７の圧油で固定側摩擦板２３が回転側摩擦板２２と離隔する非制動方向に移動するようにし、
前記油圧モータ２０に圧油を供給する操作弁に切換用のパイロット圧油を供給する油圧パイロット弁の出力回路を、回路２８で前記ピストン受圧室２７に接続し、
この回路２８に、ピストン２５が制動位置から非制動位置に向うストロークに応じて開口面積が順次小さくなる流量制御手段３０を設けたことを特徴とする油圧モータのブレーキ装置である。
【００１１】
第１の発明によれば、旋回用操作弁を切換える油圧パイロット弁の出力するパイロット圧油でブレーキ用シリンダ２４のピストン２５を非制動方向に移動し、ブレーキ装置が非制動となる。
【００１２】
これによって、油圧モータ２０を回転する操作をすることでブレーキ装置が自動的に非制動となり、誤動作することがないし、ブレーキ装置の操作が不要となって操作が簡単となる。
【００１３】
また、ブレーキ用シリンダ２４のピストン受圧室２７に供給される流量はピストン２５が制動位置から非制動方向に移動する初期には多く、それ以降はピストンストロークに応じて順次減少するので、固定側摩擦板２３が回転側摩擦板２２から離れるまでは流量が多く迅速に非制動にできるし、その後にピストン２５がストロークエンドまで移動する時には流量が少なくなり、油圧パイロット弁の出力したパイロット圧油の圧力低下が低減する。
【００１４】
これによって、油圧モータと他の油圧アクチュエータを複合操作するために複数の油圧パイロット弁のパイロット圧油で複数の操作弁を切換える時に油圧パイロット弁の出力圧油が低下することがなく、複数の操作弁をスムーズに切換えできるので、複合操作時に他の油圧アクチュエータの操作性が低下することがない。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明における油圧モータ２０を構成するハウジング８０にピストン受圧室２７に開口した穴８１と、この穴８１に開口した油孔８２を形成し、その穴８１にスプール８３を嵌挿し、そのスプール８３をばね９１でピストン２５に当接し、前記スプール８３を、ピストン受圧室２７と油孔８２をばね室９２に常時連通し、かつ油孔８２とピストン受圧室２７の開口面積をスプール８３のピストン２５方向へのストロークに応じて順次小さくする形状として流量制御手段３０とした油圧モータのブレーキ装置である。
【００１６】
第２の発明によれば、油圧モータ２０のハウジング８０にスプール８３を設けて流量制御手段３０としたので、流量制御弁３０を配管の途中などに設ける必要がなく油圧パイロット弁の出力回路とブレーキシリンダ２４のピストン受圧室２７を接続する配管が簡単となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図３に示すように、旋回用の油圧モータ２０の回転部２１には回転側摩擦板２２が設けられ、固定側に設けた固定側摩擦板２３はブレーキ用シリンダ２４で移動される。前記ブレーキ用シリンダ２４のピストン２５はばね２６で制動方向（伸び方向）に付勢され、ピストン受圧室２７内の圧油で非制動方向（縮み方向）に移動する。
【００１８】
前記ピストン受圧室２７に接続した回路２８に流量制御手段３０が設けてある。この流量制御手段３０は受圧部３１の圧油で開口面積小方向に押され、ピストン２５が非制動位置から制動位置に向けてストロークすることで開口面積大方向に押され、その受圧部３１は回路２８の上流側に接続してある。
【００１９】
エンジンＭで駆動される油圧ポンプ４０の吐出路４０ａには旋回用操作弁４１、作業機用操作弁、例えばアーム用操作弁４２及び図示しないアーム用操作弁、バケット用操作弁等が並列に設けてある。前記各操作弁４１，４２の入口側には圧力補償弁４３が設けてあり、その圧力補償弁４３はチェック弁部４４と減圧弁部４５を有する従来公知のものであって、自己の油圧アクチュエータの負荷圧Ｐ0 と負荷圧検出回路４６の負荷圧Ｐ1 により圧力補償する。なお、負荷圧検出回路４６には複数の油圧アクチュエータを同時操作した時に最も高い負荷圧が導入される。
【００２０】
前記エンジンＭで駆動されるパイロット圧用油圧ポンプ５０の吐出路５１には旋回用の油圧パイロット弁５２とアーム用の油圧パイロット弁５３が設けられ、その旋回用の油圧パイロット弁５２の第１・第２出力回路５４，５５は旋回用操作弁４１の第１・第２受圧部４１ａ，４１ｂに接続し、アーム用の油圧パイロット弁５３の第３・第４出力回路５６，５７はアーム用操作弁４２の第１・第２受圧部４２ａ，４２ｂに接続している。
【００２１】
前記第１・第２出力回路５４，５５の高圧油（パイロット圧油）は第１シャトル弁５８で第１検出回路５９に検出され、この第１検出回路５９と第３出力回路５６の高圧油は第２シャトル弁６０で前記回路２８に検出される。
【００２２】
前記各油圧パイロット弁５２，５３はレバー５２ａ，５３ａを一方に操作すると第１・第３出力回路５４，５６にパイロット圧油を出力し、そのレバー５２ａ，５３ａを他方に操作すると第２・第４出力回路５５，５７にパイロット圧油を出力する。
【００２３】
このようにすれば、旋回用の油圧パイロット弁５２のレバー５２ａを一方向、他方向の両方向に操作して第１又は第２出力回路５４，５５にパイロット圧油を出力して旋回用操作弁４１を中立位置Ａから第１位置Ｂ、第２位置Ｃとした時、アーム用の油圧パイロット弁５３のレバー５３ａを一方向に操作して第３出力回路５６にパイロット圧油を出力してアーム用操作弁４２を第２位置Ｂとした時に回路２８にパイロット圧油が出力され、それによりピストン受圧室２７内に圧油が供給されてブレーキ装置が非制動となる
【００２４】
次にブレーキ装置の作動を詳細に説明する。
図３に示す状態はブレーキ用シリンダ２４のピストン２５がばね２６で制動方向に押されて固定側摩擦板２３が回転側摩擦板２２に圧接してブレーキ装置は制動状態となっている。この時、流量制御手段３０は開口面積大となっている。
【００２５】
前述の状態で回路２８に圧油が流入すると流量制御弁３０を通ってピストン受圧室２７に多量に供給されるので、ピストン２５がばね２６に抗して高速度で非制動方向に移動し、固定側摩擦板２３が回転側摩擦板２２から離隔して非制動となる。
【００２６】
これと同時に流量制御弁３０が受圧部３１に作用する回路２８の圧油で開口面積小方向に押されるので、ピストン受圧室２７に供給される流量が減少してピストン２５が非制動方向に移動する速度が遅くなる。
【００２７】
このようにしてピストン２５はストロークエンドまでストロークするが、それにともなって流量制御弁３０の開口面積が順次小さくなってピストン受圧室２７に供給される流量が順次減少するので、ピストン２５が非制動方向に移動する速度が順次遅くなる。
【００２８】
以上の様であるから、ブレーキ用シリンダ２４のピストン受圧室２７に供給される流量は、非制動する初期に多く、以下順次少なくなるので、第１出力回路５４、第２出力回路５５、第３出力回路５６に供給される流量があまり減少せずに圧力低下が低減するから、旋回用操作弁４１とアーム用操作弁４２を同時に切換えて旋回用の油圧モータとアーム用シリンダを複合操作する時に操作弁をスムーズに切換えできる。
【００２９】
このように、旋回用、アーム用の油圧パイロット弁５２，５３の出力したパイロット圧油を利用してブレーキ装置を非制動としているから、旋回用の油圧モータ２０を回転する時、図示しないアームシリンダを作動する時にはブレーキ装置が自動的に非制動、旋回しない時、作動しない時には自動的に制動となり、ブレーキ装置を制動、非制動とするための切換弁やコントローラが不要となる。
【００３０】
なお、アームシリンダを作動した時にブレーキ装置を非制動とするのは油圧ショベルのオフセット掘削時に油圧で上部本体を保持するためである。
【００３１】
つまり、油圧ショベルは下部車体には上部本体を旋回用の油圧モータで旋回自在に設け、その上部車体にブーム、アーム、バケットを備えた掘削機を作業機シリンダで上下回動自在に取付けたものであり、オフセット掘削時には過大な回転トルクが上部本体に働く、するとブレーキ装置が制動であれば油圧モータ（減速機を含む）の破損及びすべり異音等の問題が発生するためにブレーキ装置は非制動にして油圧で上部本体を保持する必要があるためである。
【００３２】
図３において、油圧ポンプ４０は可変容量型となり、その容量は斜板７０を制御ピストン７１で揺動することで増減制御され、制御ピストン７１は小径受圧室７２と大径受圧室７３に供給される自己吐出圧によって容量増減方向に摺動し、その大径受圧室７３には制御弁７４により自己吐出圧油が供給され、その制御弁７４は負荷圧と自己吐出圧によって切換え作動されて自己吐出圧と負荷圧との差圧（Ｐ0 −Ｐ1 ）の差圧が一定となるように容量が制御される。
【００３３】
つまり、前記各操作弁４１，４２は中立位置Ａの時に入口ポートを遮断するクローズドセンタの操作弁となっているので、操作弁が中立位置Ａの時には負荷圧がゼロであるから油圧ポンプ４０の容量を最小として自己吐出圧を低圧としエンジンＭの駆動馬力を低減し、操作弁が第１位置Ｂ、第２位置Ｃの時には負荷圧の上昇に伴なって容量を増加して自己吐出圧を高圧として自己吐出圧と負荷圧との差圧を一定としている。
【００３４】
次に前記流量制御手段３０の具体構造を説明する。
図４に示すように、ハウジング８０にピストン受圧室２７に開口した穴８１と、この穴８１に開口した油孔８２を形成して図３に示す回路２８としてある。前記穴８１にスプール８３が摺動自在に嵌挿してあり、このスプール８３は図５に示すように先端小径部８４と中間ランド部８５と環状溝部８６と基端大径部８７をを有し、その先端面にはスリット８８が径方向に形成され、このスリット８８の底部に軸孔８９が形成してあり、この軸孔８９は孔９０で環状溝部８６に開口し、かつ後端面に開口している。
【００３５】
前記スプール８３はばね９１でピストン２５に押しつけられ、ピストン受圧室２７は軸孔８９を通ってばね室９２（受圧部３１）に連通している。
【００３６】
ピストン２５が制動位置の時には図４に示すように油孔８２が先端小径部８４と穴８１との間の環状空間９３及びポート９０、軸孔８９を経てピストン受圧室２７に開口するので、油孔８２とピストン受圧室２７との開口面積が大となる。
【００３７】
ピストン２５が非制動方向（図４で左方）に移動すると、中間ランド部８５によって油孔８２と前記環状空間９３との開口面積が減少し、それによって油孔８２とピストン受圧室２７との開口面積が小となる。
【００３８】
図６は本発明の第２実施例を示し、旋回用操作弁４１、アーム用操作弁４２は中立位置Ａの時の入口ポートがタンクに連通するオープンセンタの操作弁としてある。
【図面の簡単な説明】
【図１】油圧モータのブレーキ装置の従来例を示す断面図である。
【図２】油圧モータのブレーキ装置の従来例を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す説明図である。
【図４】流量制御手段の具体構造を示す断面図である。
【図５】スプールの斜視図である。
【図６】本発明の第２実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…シリンダブロック
２…ハウジング
３…回転側摩擦板
４…固定側摩擦板
５…ピストン
６…ばね
７…ピストン受圧室
１０…油圧モータ
１１…回転部
１２…ブレーキ用シリンダ
１３…ピストン
１４…ばね
１５…ピストン受圧室
２０…油圧モータ
２１…回転部
２２…回転側摩擦板
２３…固定側摩擦板
２４…ブレーキ用シリンダ
２５…ピストン
２６…ばね
２７…ピストン受圧室
２８…回路
３０…流量制御手段
３１…受圧部
４０…油圧ポンプ
４１…旋回用操作弁
４２…アーム用操作弁
５２…旋回用の油圧パイロット弁
５３…アーム用の油圧パイロット
８０…ハウジング
８１…穴
８２…油孔
８３…スプール
９１…ばね
９２…ばね室。
【図１】
0003745442.tif 000002
【図２】
0003745442.tif 000003
【図３】
0003745442.tif 000004
【図４】
0003745442.tif 000005
【図５】
0003745442.tif 000006
【図６】
0003745442.tif 000007