(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプ１０の吐出圧油を油圧モータ１７の一方のポート１８又は他方のポート２１に供給すると共に、油圧モータ１７の他方のポート２１又は一方のポート１８からの戻り圧油を回生回路２３に流出する操作弁１３と、
油圧モータ１７の一方のポート１８、他方のポート２１からの戻り圧油が操作弁１３に流通しない中立位置と、その他方のポート２１からの戻り圧油が操作弁１３に流通する一方の流通位置と、前記一方のポート１８からの戻り圧油が操作弁１３に流通する他方の流通位置を有し、ばね力で中立位置に保持され、一方の受圧部に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧が所定の圧を越えることで一方の流通位置となり、かつ他方のポート２１からの戻り圧油が他方の受圧部に作用し、他方の受圧部に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧が所定の圧を越えることで他方の流通位置となり、かつ一方のポート１８からの戻り圧油が一方の受圧部に作用し、前記一方の流通位置となることで前記他方の受圧部をタンクに連通する切換弁と、前記他方の流通位置となることで前記一方の受圧部をタンクに連通する切換弁を有したカウンタバランス弁３０を備え、
前記回生回路２３を逆止弁２６を経て前記油圧ポンプ１０の吐出路１１に接続したことを特徴とする油圧モータの駆動システム。
【請求項２】
前記回生回路２３に絞り連通位置と連通位置を有する背圧弁２５を設け、この背圧弁２５を、ばね力で絞り連通位置となり、かつ油圧ポンプ１０の吐出圧が設定圧力以上の時には連通位置となる構成とした請求項１記載の油圧モータの駆動システム。
【請求項３】
油圧ポンプ１０の吐出圧油を左右の圧力補償弁１２，１２、左右の操作弁１３，１３を経て左右の油圧モータ１７，１７の一方のポート１８又は他方のポート２１にそれぞれ供給制御し、
左右の操作弁１３と左右の油圧モータ１７，１７との間に、カウンタバランス弁３０を設け、
このカウンタバランス弁３０は、油圧モータ１７の一方のポート１８、他方のポート２１からの戻り圧油が操作弁１３に流通しない中立位置と、その他方のポート２１からの戻り圧油が操作弁１３に流通する一方の流通位置と、前記一方のポート１８からの戻り圧油が操作弁１１３に流通する他方の流通位置を有し、ばね力で中立位置に保持され、一方の受圧部に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧が所定の圧を越えることで一方の流通位置となり、かつ他方のポート２１からの戻り圧油が他方の受圧部に作用し、他方の受圧部に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧が所定の圧を越えることで他方の流通位置となり、かつ一方のポート１８からの戻り圧油が一方の受圧部に作用し、前記一方の流通位置となることで前記他方の受圧部をタンクに連通する切換弁と、前記他方の流通位置となることで前記一方の受圧部をタンクに連通する切換弁を有し、
前記油圧モータ１７の他方のポート２１又は一方のポート１８からの戻り圧油が操作弁１３から流出する左右の回生回路２３に絞り連通位置と連通位置を有する背圧弁２５をそれぞれ設け、この各背圧弁２５を、第１受圧部１５０の圧力で連通位置となり、かつ第２受圧部１５１の圧力で絞り連通位置となる構成とし、その第１受圧部１５０を左右の圧力補償弁１２の出力側にそれぞれ接続し、
前記左右の圧力補償弁１２に、開口面積が小さい時には遮断し、開口面積が大きい時に連通する第１のポート１５２と第２のポート１５３をそれぞれ形成し、
その各第１のポート１５２を左右の背圧弁２５の第２のポート１５１に連通すると共に、第１のポート１５２相互を連通し、前記第２のポート１５３を左右の負荷圧導入路１５４にそれぞれ連通したことを特徴とする油圧モータの駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧式クレーンのウインチを回転駆動するウインチ用の油圧モータ、油圧式パワーショベルの履帯を回転駆動する走行用の油圧モータ等の油圧モータを駆動するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧式パワーショベルの履帯を回転駆動する走行用の油圧モータを駆動するシステムとしては図１に示す駆動システムが知られている。この駆動システムは、油圧ポンプ１と操作弁２とカウンタバランス弁３を備えている。そして操作弁２を中立位置ａから第１位置ｂに切換えることで、油圧モータ４の一方のポート５に圧油が供給され、油圧ポンプ１の吐出圧が所定の圧力を越えるとカウンタバランス弁３が中立位置ｃから第１の位置ｄに向けて移動し、油圧モータ４の他方のポート６の戻り圧油がカウンタバランス弁３の第１の位置ｄ、操作弁２の第１位置ｂを経てタンク７に流出するので油圧モータ４が一方向に回転駆動する。
【０００３】
また、前述のように操作弁２が第１位置ｂの状態で油圧式パワーショベルが坂道を下り走行すると油圧モータ４が外力で回転されてポンプ作用するので、一方のポート５の圧力が低下し、油圧ポンプ１の吐出圧が所定の圧力以下となるとカウンタバランス弁３が中立位置ｃに向けて移動し、油圧モータ４の他方のポート６が吐出した圧油が行き止り又は絞られ、油圧モータ４からの戻り圧油の流れを制限して油圧モータ４を制動する。
【０００４】
操作弁２を第２位置ｅとした時にはカウンタバランス弁３が第２の位置ｆに切換り、前述同様に作動する。
【０００５】
また、油圧式クレーンのウインチを回転駆動するウインチ用の油圧モータの駆動システムも前述した図１に示す駆動システムと同様である。
【０００６】
このように、油圧式パワーショベルの走行用の油圧モータ、油圧式クレーンのウインチ用の油圧モータの駆動システムは、操作弁２と油圧モータ４との間にカウンタバランス弁３を備え、この油圧モータ４が外力で回転される時にカウンタバランス弁３を中立位置ｃに向けて移動し、油圧モータ４に制動力が発生する構成としてある。
【０００７】
これによって、油圧式パワーショベルが坂道を下り走行する時にオーバランしないようにできるし、油圧式クレーンで吊り荷を下降する時に急激に吊り荷が落下しないようにできる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の駆動システムは油圧モータ４からの戻り圧油をタンク７に流出しているので、その戻り圧油が無駄となる。一方、油圧式パワーショベルのブームシリンダを伸縮する駆動システムとして、ブームシリンダの縮み室からの戻り圧油が油圧ポンプの吐出圧よりも高い時に、その戻り圧油を油圧ポンプの吐出側に流入させ、その戻り圧油をブームシリンダの伸び室に供給する回生機能を有する駆動システムが知られている。
【０００９】
前述の回生機能を有する駆動システムを油圧式パワーショベルの走行用の油圧モータ、油圧式クレーンのウインチ用の油圧モータに応用することが考えられる。
例えば、図１に示すようにドレーン回路７ａに絞り９ａを設け、この絞り９ａよりも上流側を逆止弁９ｂを経てポンプ吐出路１ａに接続し、戻り油に背圧を生じさせてポンプ吐出路１ａに回生することが考えられる。
【００１０】
前述のように、戻り油に背圧を生じさせてポンプ吐出路１ａに回生するには、戻り油の圧力がポンプ吐出圧よりも高いことが必要である。このために、カウンタバランス弁３が中立位置ｃ又は反対側の位置となってドレーン回路７ａに戻り油が流れなくなる。
【００１１】
例えば、操作弁２を第１位置ｂとして油圧モータ４の一方のポート５に圧油を供給し、第１受圧部３ａの圧力でカウンタバランス弁３を第１の位置ｄとして油圧モータ４の他方のポート６の圧油をタンク７に流出している状態で、戻り油の圧力がポンプ吐出圧よりも高圧となると、カウンタバランス弁３の第２受圧部３ｂの圧力が第１受圧部３ａの圧力よりも高くなり、カウンタバランス弁３が中立位置ｃ又は第２の位置ｆとなるので、ドレーン回路７ａに戻り油が流れなくなる。
【００１２】
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駆動システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【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１０の吐出圧油を油圧モータ１７の一方のポート１８又は他方のポート２１に供給すると共に、油圧モータ１７の他方のポート２１又は一方のポート１８からの戻り圧油を回生回路２３に流出する操作弁１３と、
油圧モータ１７の一方のポート１８、他方のポート２１からの戻り圧油が操作弁１３に流通しない中立位置と、その他方のポート２１からの戻り圧油が操作弁１３に流通する一方の流通位置と、前記一方のポート１８からの戻り圧油が操作弁１３に流通する他方の流通位置を有し、ばね力で中立位置に保持され、一方の受圧部に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧が所定の圧を越えることで一方の流通位置となり、かつ他方のポート２１からの戻り圧油が他方の受圧部に作用し、他方の受圧部に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧が所定の圧を越えることで他方の流通位置となり、かつ一方のポート１８からの戻り圧油が一方の受圧部に作用し、前記一方の流通位置となることで前記他方の受圧部をタンクに連通する切換弁と、前記他方の流通位置となることで前記一方の受圧部をタンクに連通する切換弁を有したカウンタバランス弁３０を備え、
前記回生回路２３を逆止弁２６を経て前記油圧ポンプ１０の吐出路１１に接続したことを特徴とする油圧モータの駆動システムである。
【００１４】
第１の発明によれば、操作弁１３を切換えて油圧モータ１７の一方のポート１８に油圧ポンプ１０の吐出圧油を供給し、その吐出圧が高圧となるとカウンタバランス弁３０が一方の流通位置となって油圧モータ１７の他方のポート２１からの戻り圧油がカウンタバランス弁３０、操作弁１３、回生回路２３を経てタンクに流れる。これと同時にカウンタバランス弁３０の他方の受圧部が切換弁でタンクに連通し、他方のポート２１からの戻り圧油の圧力でカウンタバランス弁３０は中立位置に作動しなくなる。
【００１５】
前述の状態で油圧モータ１７が外力で回転されると、その油圧モータ１７がポンプ作用し油圧ポンプ１０の吐出圧が低下すると共に、他方のポート２１からの戻り圧油が高圧となるが、他方の受圧部はタンクに連通しているので、カウンタバランス弁３０は一方の流通位置のままである。この油圧ポンプ１０の吐出圧が油圧モータ１７の他方のポート２１からの戻り圧油の圧力よりも低圧となると逆止弁２６から油圧ポンプ１０の吐出路１１に流入する。
このことは、操作弁１３を切換えて油圧モータ１７の他方のポート１８に油圧ポンプ１０の吐出圧油を供給している場合も同様である。
【００１６】
したがって、油圧モータ１７の一方のポート１８、他方のポート２１からの戻り圧油を油圧ポンプ１０の吐出路１１に回生して再利用できる。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明における前記回生回路２３に絞り連通位置と連通位置を有する背圧弁２５を設け、この背圧弁２５を、ばね力で絞り連通位置となり、かつ油圧ポンプ１０の吐出圧が設定圧力以上の時には連通位置となる構成とした油圧モータの駆動システムである。
【００１８】
第２の発明によれば、油圧ポンプ１０の吐出圧油で油圧モータ１７を回転し油圧ポンプ１０の吐出圧が設定圧力以上の時には、背圧弁２５は連通位置となる。油圧モータ１７が外力で回転され油圧ポンプ１０の吐出圧が設定圧力以下の時には、背圧弁２５は絞り連通位置となる。
【００１９】
このようであるから、油圧ポンプ１０の吐出圧油で油圧モータ１７を回転している時には油圧モータ１７からの戻り圧油はスムーズにタンクに流れて圧力が高くならないから、油圧モータ１７を油圧ポンプ１０の吐出圧圧油の圧力に見合う駆動トルクで回転できる。また、油圧モータ１７が外力で回転された時には回生回路２３に流れる戻り圧油の圧力が上昇して油圧ポンプ１０の吐出路１１に流入する。
【００２１】
第３の発明は、油圧ポンプ１０の吐出圧油を左右の圧力補償弁１２，１２、左右の操作弁１３，１３を経て左右の油圧モータ１７，１７の一方のポート１８又は他方のポート２１にそれぞれ供給制御し、
左右の操作弁１３と左右の油圧モータ１７，１７との間に、カウンタバランス弁３０を設け、
このカウンタバランス弁３０は、油圧モータ１７の一方のポート１８、他方のポート２１からの戻り圧油が操作弁１３に流通しない中立位置と、その他方のポート２１からの戻り圧油が操作弁１３に流通する一方の流通位置と、前記一方のポート１８からの戻り圧油が操作弁１１３に流通する他方の流通位置を有し、ばね力で中立位置に保持され、一方の受圧部に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧が所定の圧を越えることで一方の流通位置となり、かつ他方のポート２１からの戻り圧油が他方の受圧部に作用し、他方の受圧部に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧が所定の圧を越えることで他方の流通位置となり、かつ一方のポート１８からの戻り圧油が一方の受圧部に作用し、前記一方の流通位置となることで前記他方の受圧部をタンクに連通する切換弁と、前記他方の流通位置となることで前記一方の受圧部をタンクに連通する切換弁を有し、
前記油圧モータ１７の他方のポート２１又は一方のポート１８からの戻り圧油が操作弁１３から流出する左右の回生回路２３に絞り連通位置と連通位置を有する背圧弁２５をそれぞれ設け、この各背圧弁２５を、第１受圧部１５０の圧力で連通位置となり、かつ第２受圧部１５１の圧力で絞り連通位置となる構成とし、その第１受圧部１５０を左右の圧力補償弁１２の出力側にそれぞれ接続し、
前記左右の圧力補償弁１２に、開口面積が小さい時には遮断し、開口面積が大きい時に連通する第１のポート１５２と第２のポート１５３をそれぞれ形成し、
その各第１のポート１５２を左右の背圧弁２５の第２のポート１５１に連通すると共に、第１のポート１５２相互を連通し、前記第２のポート１５３を左右の負荷圧導入路１５４にそれぞれ連通したことを特徴とする油圧モータの駆動システムである。
【００２２】
第３の発明によれば、左右旋回走行時に被駆動側の油圧モータ１７の戻り油を回生し、その分だけ駆動側の油圧モータ１７に圧油を余分に供給できるから、車速低下を少なくできる。
【００２３】
また、降坂時には各圧力補償弁１２の開口面積が小さくなって背圧弁２５の第２受圧部１５１に負荷圧が作用しないので、背圧弁２５は連通位置となり、左右の油圧モータ１７の戻り圧油が回生されない。
【００２４】
これによって、降坂時に左右の油圧モータ１７に油圧ポンプ１０の吐出圧油が供給されるから、ヒートバランスが向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図２に示すように、油圧ポンプ１０の吐出路１１は圧力補償弁１２を経て操作弁１３のポンプポート１４に接続している。操作弁１３の第１アクチュエータポート１５は第１主回路１６を経て油圧モータ１７の一方のポート１８に接続している。操作弁１３の第２アクチュエータポート１９は第２主回路２０を経て油圧モータ１７の他方のポート２１に接続している。
【００２６】
操作弁１３の回生ポート２２は回生回路２３でタンク２４に連通している。この回生回路２３には背圧弁２５が設けてある。前記回生回路２３における背圧弁２５よりも上流側が逆止弁２６で油圧ポンプ１０の吐出路１１における圧力補償弁１２の出力側に接続している。操作弁１３のタンクポート２７はタンク２４に接続している。
【００２７】
カウンタバランス弁３０は、ばね３１で中立位置Ａに保持され、第１受圧部３２に作用する第１主回路１６の圧力が第２受圧部３３に作用する第２主回路２０の圧力よりも切換圧以上高くなると第１の位置Ｂに切換え作動し、第２受圧部３３に作用する第２主回路２０の圧力が第１受圧部３２に作用する第１主回路１６の圧力よりも切換圧以上高くなると第２の位置Ｃに切換え作動する。
【００２８】
前記カウンタバランス弁３０の第１受圧部３２は第１回路３４で第１主回路１６における逆止弁３５よりも操作弁寄りに接続している。この第１回路３４には絞り３６が設けてある。前記第１回路３４の絞り３６と第１受圧部３２の中間部は第１切換弁３７でタンクに連通・遮断される。
【００２９】
前記第１切換弁３７はスプリング３８で遮断位置に向けて押され、カウンタバランス３０で連通位置に向けて押される。カウンタバランス弁３０が中立位置Ａ、第１の位置Ｂの時には第１切換弁３７は遮断位置である。カウンタバランス弁３０が第２の位置Ｃの時には第１切換弁３７は連通位置となる。
【００３０】
前記カウンタバランス弁３０の第２受圧部３３は第２回路３９で第２主回路２０における逆止弁３５よりも操作弁寄りに接続している。この第２回路３９には絞り４０が設けてある。前記第２回路３９の絞り４０と第２受圧部３３の中間部は第２切換弁４１でタンクに連通・遮断される。
【００３１】
前記第２切換弁４１はスプリング４２で遮断位置に向けて押され、カウンタバランス弁３０で連通位置に向けて押される。カウンタバランス弁３０が中立位置Ａ、第２の位置Ｃの時には第２切換弁４１は遮断位置である。カウンタバランス弁３０が第１の位置Ｂの時には第２切換弁４１は連通位置となる。
【００３２】
前記背圧弁２５は、ばね４３で絞り連通位置に押され、受圧部４４に作用する油圧ポンプ１０の吐出圧で連通位置に押される。前記背圧弁２５は油圧ポンプ１０の吐出圧が、操作弁１３の通過圧力損失による圧力上昇とカウンタバランス弁３０を第１の位置Ｂ又は第２の位置Ｃに切換える切換圧の和以上に設定された値になった時に連通位置となる。
【００３３】
前記圧力補償弁１２はロードチェック弁４５と減圧弁４６で構成された従来公知のものである。前記第１主回路１６と第２主回路２０の高い方の圧力がシャトル弁４７で検出される。このシャトル弁４７で検出された圧力は自己の負荷圧として圧力補償弁１２（減圧弁４６）に作用する。複数のアクチュエータを駆動する場合には、各圧力補償弁１２の減圧弁４６の出力側を負荷圧検出回路４８で連通して最も高い負荷圧が検出されるようにしてある。
【００３４】
前記油圧ポンプ１０は可変容量型であって、その油圧ポンプ１０の容量は従来公知のように容量制御弁４９と容量制御シリンダ５０によって負荷圧検出回路４８の負荷圧とポンプ吐出圧の差圧が一定となるように制御される。これによって、操作弁１３が中立位置Ｄの時にその開口面積がゼロであるから油圧ポンプ１０の容量が最小となり、操作弁１３を第１位置Ｅ、第２位置Ｆとした時にはその開口面積に応じて油圧ポンプ１０の容量が増加する。
【００３５】
次に作動を説明する。なお、圧力補償弁１２は複数のアクチュエータを同時作動する時に機能するものであるから、その作動を省略する。
操作弁１３が中立位置Ｄの時には、ポンプポート１４は遮断し、第１・第２アクチュエータポート１５，１９と回生ポート２２はタンクポート２７からタンク２４に連通する。
【００３６】
これによって、第１・第２主回路１６，２０がタンク圧となり、カウンタバランス弁３０は中立位置Ａとなる。操作弁１３の開口面積はゼロであるから、油圧ポンプ１０の容量は最小となり、その吐出圧は最も低圧となる。これによって、背圧弁２５は絞り連通位置となっている。
【００３７】
操作弁１３を第１位置Ｅとすると、ポンプポート１４と第１アクチュエータポート１５が連通し、第２アクチュエータポート１９は回生ポート２２に連通する。これによって、油圧ポンプ１０の吐出圧油は第１主回路１６から油圧モータ１７の一方のポート１８に流入し、第２主回路２０の圧油は操作弁１３、背圧弁２５を経てタンク２４に流出する。
【００３８】
油圧ポンプ１０の吐出圧が、カウンタバランス弁３０の切換圧＋操作弁１３の通過圧力損失の圧力以上に設定された値となると、背圧弁２５が連通位置となると共に、カウンタバランス弁３０は第１の位置Ｂ、第２切換弁４１が連通位置となる。これにより、油圧モータ１７の他方のポート２１の圧油がカウンタバランス弁３０の第１の位置Ｂ、操作弁１３の第１位置Ｅ、背圧弁２５の連通位置を通ってタンク２４にスムーズに流出する。
【００３９】
これによって、油圧モータ１７は一方のポート１８に供給される油圧ポンプ１０の吐出圧油で一方向に回転駆動される。
【００４０】
前述の状態で油圧モータ１７が外力で回転されると油圧モータ１７はポンプ作用し、一方のポート１８の圧力が低下し、他方のポート２１が圧油を吐出する。
【００４１】
この時、油圧ポンプ１０の吐出圧が低下して背圧弁２５が絞り連通位置となる。油圧モータ１７からの戻り圧油は背圧弁２５で絞られてタンク２４に流出するから、回生回路２３の背圧がポンプ吐出圧よりも高くなり、回生回路２３の圧油が逆止弁２６から吐出路１１に流入する。
【００４２】
このように、油圧モータ１７からの戻り圧油が油圧ポンプ１０の吐出路１１に流入することで、その流入した流量分だけの圧油を再利用できる。
【００４３】
カウンタバランス弁３０の第２受圧部３３は第２切換弁４１でタンクに連通しているので、回生回路２３の圧力でカウンタバランス弁３０が中立位置Ａ又は第２の位置Ｃとなることがない。
【００４４】
操作弁１３を第２位置Ｆとした時にはカウンタバランス弁３０が第２の位置Ｃとなり、第１切換弁３７が連通位置となるから、前述と同様にして油圧モータ１７からの戻り圧油が油圧ポンプ１０の吐出路１１に流入して再利用できる。
【００４５】
次に具体構造を説明する。この例では前述した負荷圧をチェックで検出するのではなく、操作弁に検出用のポートを設けた場合について説明する。なお、図２に示す部分と同一部分は（  ）で符号を入れる。
図３に示すように、本体６０のスプール孔６１にはポンプポート６２（１４）、第１・第２ポート６３，６４、第１・第２アクチュエータポート６５，６６（１５，１９）、第１・第２回生ポート６７，６８（２２）、第１・第２タンクポート６９，７０（２７）が形成してある。前記スプール孔６１にスプール７１を挿入して操作弁１３としてある。
【００４６】
スプール７１が図示の中立位置であると、ポンプポート６２と第１・第２ポート６３，６４は遮断する。第１アクチュエータポート６５と第１回生ポート６７と第１タンクポート６９は連通する。第２アクチュエータポート６６と第２回生ポート６８と第２タンクポート７０は連通する。なお、第１ポート６３と第２ポート６４は点線で示す連通路７２で連通している。
【００４７】
スプール７１を左方に摺動して第１位置とすると、ポンプポート６２と第２ポート６４が連通し、第１ポート６３が第１アクチュエータポート６５に連通するので、ポンプポート６２に流入した圧油は第１アクチュエータポート６５に流れる。第１アクチュエータポート６５と第１回生ポート６７と第１タンクポート６９は遮断する。第２アクチュエータポート６６と第２回生ポート６８は連通し続け、第２回生ポート６８と第２タンクポート７０は遮断するので、第２アクチュエータポート６６に流入した戻り圧油は第２回生ポート６８に流入する。
【００４８】
スプール７１を右方に摺動して第２位置とすると、ポンプポート６２と第１ポート６３が連通し、第２ポート６４が第２アクチュエータポート６６に連通するので、ポンプポート６２に流入した圧油は第２アクチュエータポート６６に流れる。第２アクチュエータポート６６と第２回生ポート６８と第２タンクポート７０は遮断する。第１アクチュエータポート６５と第１回生ポート６７は連通し続け、第１回生ポート６７と第１タンクポート６９は遮断するので、第１アクチュエータポート６５に流入した戻り圧油は第１回生ポート６７に流入する。
【００４９】
前記第１・第２回生ポート６７，６８は第１・第２回生用ポート７３，７４にそれぞれ連通し、第１回生用ポート７３と第２回生用ポート７４は点線で示す連通孔７５で連通している。前記第１回生用ポート７３は逆止弁７６で前記ポンプポート６２に連通している。前記第２回生用ポート７４は背圧弁スプール７７の切り欠き７７ａでタンクポート７８に連通している。
【００５０】
前記背圧弁スプール７７はスプリング７９で図示の位置に保持されて第２回生ポート７４を切り欠き７７ａでタンクポート７８に連通している。つまり、図２の背圧弁２５が絞り連通位置の時と同様である。
【００５１】
前記背圧弁スプール７７はポンプポート６２の圧力がセット圧以上となると、その圧力で押されて第２回生ポート７４とタンクポート７８を小径部７７ｂで連通する位置となる。つまり、図２の背圧弁２５が連通位置の時と同様になる。前記セット圧はカウンタバランス弁３０の切換圧＋操作弁１３の圧力損失以上の値となっている。
【００５２】
前記逆止弁７６は、スリーブ８０内にバルブ８１を嵌挿し、このバルブ８１をスプリング８２とポンプポート６２の圧力で遮断方向に押し、バルブ８１の段部８１ａに作用する第１回生用ポート７３の圧力で連通方向に押される。このようであるから、ポンプポート６２の圧力よりも第２回生用ポート７３の圧力が高圧の時に第２回生用ポート７３をポンプポート６２に連通する。
【００５３】
前記弁本体６０には入口ポート９０と出口ポート９１を連通・遮断するスプール９２が嵌挿されてロードチェック弁４５を構成し、このスプール９２を連通方向に押すピストン９３で減圧弁４６を構成している。前記入口ポート９０に油圧ポンプ１０の吐出圧油が供給され、出口ポート９１が前記ポンプポート６２に連通している。
【００５４】
前記ピストン９３は第１受圧室９４の圧力でスプール９２と離れる方向に移動し、第２受圧室９５の圧力でスプール９２を押す方向に移動する。前記第１受圧室９４が前記第２ポート６３に連通して自己の負荷圧が作用する。
【００５５】
前記スプール９２、ピストン９３で構成した圧力補償弁は従来公知であるから、詳細な説明を省略する。
【００５６】
このようであるから、スプール７１を第１位置とすると、第２アクチュエータポート６６に流入した戻り圧油が第２回生ポート６８から第１・第２回生用ポート７３，７４に流入する。油圧ポンプ１０の吐出圧が高い時には背圧弁スプール７７がスプリング７９に抗して左方に移動して第２回生用ポート７４の戻り圧油はタンクポート７８に流れる。これによって、第１・第２回生用ポート７３，７４の背圧が低い。
【００５７】
油圧モータ１７が外力で回転して油圧ポンプ１０の吐出圧が低下すると、背圧弁スプール７７がスプリング７９で図示の位置となる。第２回生用ポート７４の戻り圧油は切り欠き７７ａでタンクポート７８に流れるから、背圧が高くなる。第１回生用ポート７３の戻り圧油がポンプ吐出圧よりも高くなって、戻り圧油が逆止弁７６からポンプポート６２に流入する。
【００５８】
スプール７１を第２位置とした場合も同様である。
【００５９】
次にカウンタバランス弁３０の具体構造を説明する。
図４に示すように、弁本体１００のスプール孔１０１に第１・第２主ポート１０２，１０３と第１・第２戻りポート１０４，１０５を形成する。このスプール孔１０１にスプール１０６を嵌挿し、そのスプール１０６を左右のスプリング１０７で中立位置とする。一方の圧力室１０８（第１受圧部３２）に圧油が流入するとスプール１０６が左方に移動して第２主ポート１０３と第２戻りポート１０５が連通する。他方の圧力室１０９（第２受圧部３３）に圧油が流入するとスプール１０６が右方に移動して第１主ポート１０２と第１戻りポート１０４が連通する。
【００６０】
前記第１圧力室１０８はスプール１０６に穿孔した第１油孔１１０（３４）、細孔１１１（３６）で第１主ポート１０２に連通している。第２圧力室１０９はスプール１０６に穿孔した第２油孔１１２（３９）、細孔１１３（４０）で第２主ポート１０３に連通している。
【００６１】
前記弁本体１００の左右両側部にはスリーブ１１４がそれぞれ取付けてある。このスリーブ１１４の外周にはタンクポート１１５が形成してあり、そのタンクポート１１５は孔１１６でスリーブ１１４の内周のポート１１７に連通している。前記スリーブ１１４内にはピストン１１９が嵌挿してあり、このピストン１１９はスプリング１２０でスプール１０６側に押されて第１圧力室１０８、第２圧力室１０９とポート１１７を遮断している。
【００６２】
前記スプール１０６が第１圧力室１０８内の圧力で左方に移動すると、左側に設けたピストン１１９がスプール１０６で押されて第２圧力室１０９をポート１１７、孔１１６でタンクポート１１５に連通する。これによって、第２圧力室１０９がタンクポート１１５からタンクに連通し、左側に設けたピストン１１９等によって前記図２の第２切換弁４１を構成する。
【００６３】
前記スプール１０６が第２圧力室１０９内の圧力で右方に移動すると、右側に設けたピストン１１９がスプール１０６で押されて第１圧力室１０８をポート１１７、孔１１６でタンクポート１１５に連通する。これによって、第１圧力室１０８がタンクポート１１５からタンクに連通し、右側に設けたピストン１１９等によって前記図２の第１切換弁３７を構成する。
【００６４】
図２に示す油圧モータの駆動システムを図５に示すように油圧式パワーショベルの左右の走行用油圧モータを１つの油圧ポンプで駆動する駆動システムに適用することで、左右旋回走行する際に走行速度が低下することを防止できる。
【００６５】
以下その詳細を説明する。
左右の操作弁１３を第１位置Ｅとし、かつ左の操作弁１３のメータイン開口面積を大で右の操作弁１３のメータイン開口面積を小として左の油圧モータ１７を駆動側、右の油圧モータ１７を被駆動側として矢印ａ方向に旋回走行する場合に、右の油圧モータ１７は制動状態となり駆動圧ＰＬ２はカウンタバランス弁３０のセット圧となるし、左の油圧モータ１７の駆動圧ＰＬ１は走行抵抗、旋回抵抗に対応する高圧となるから、左の操作弁１３の入口圧Ｐ１は右の操作弁１３の入口圧Ｐ２よりも高くなる。つまり、左の油圧モータ１７の負荷圧が右の油圧モータ１７の負荷圧よりも高くなる。
【００６６】
これにより、駆動側（左側）の圧力補償弁１２の減圧弁４６は負荷圧ＰＬ１で右方に押されてロードチェック弁４５の開度が大となり、被駆動側（右側）の圧力補償弁１２の減圧弁４６は駆動側（右側）の負荷圧ＰＬ１で左に押されてロードチェック弁４５を閉じ側に押し、ロードチェック弁４５の開度は小さくなる。
【００６７】
一般に履帯式車両の旋回抵抗は大きく可変容量型の油圧ポンプ１０の吐出圧が大きくなって馬力一定制御が働いて容量が減少し、駆動側の油圧モータ１７に流入する流量が減少して車速が低下する。
【００６８】
これに対して本発明では、右の油圧モータ１７の戻り油を背圧弁２５で昇圧して吐出路１１に回生する。このために、吐出路１１に回生した流量分だけが左の油圧モータ１７に供給されるから、車速低下が少なくなる。
【００６９】
次に具体構造の第２の実施の形態を説明する。
図６に示すように、操作弁１３は第１の実施の形態と同様であり、その第１・第２回生ポート６７，６８を油路１３０で１つの回生用のポート１３１に連通する。この回生用のポート１３１は背圧弁スプール７７でタンクポート７８に連通・遮断されると共に、切り欠き７７ａでタンクポート７８に連通している。
【００７０】
前記背圧弁スプール７７の軸孔１３２にポペット１３３が嵌挿され、このポペット１３３はスプリング１３４で押されて回生側ポート１３５とポンプ側ポート１３６を閉じている。前記ポペット１３３はスプリング室１３７側の基端面１３３ａに作用するポンプ圧で閉じ方向に押され、先端面１３３ｂに作用する戻り圧油で連通方向に押される。これによって、逆止弁２６を構成している。
【００７１】
前記逆止弁２６及び背圧弁２５の動作は、前述の第１の実施の形態と同様である。
【００７２】
弁本体６０には第１ポート６３と第１タンクポート６９を連通する吸込弁１４０が設けてある。この吸込弁１４０はバルブ１４１をスプリング１４２と、スプリング室１４３に作用するポート圧（戻り油）で遮断位置に押し、そのポート圧がタンク圧よりも低圧となった時にバルブ１４１がスプリング１４２に抗して開方向に移動する。
【００７３】
これにより、油圧モータ１７のポートが負圧となった時に吸込弁１４０で油を吸い込むので、キャビテーションを防止できる。
【００７４】
次に、走行用油圧システムの第２の実施の形態を説明する。
図７に示すように、背圧弁２５はスプリング４３と第１受圧部１５０の圧力で連通位置に向けて押され、第２受圧部１５１の圧力で絞り連通位置に向けて押される。
【００７５】
前記第１受圧部１５０は圧力補償弁１２の出力側に接続して圧力補償弁１２の出力圧が作用する。第２受圧部１５１は圧力補償弁１２の減圧弁４６に形成した第１のポート１５２に接続している。減圧弁４６に形成した第２のポート１５３は負荷圧導入路１５４に接続している。この負荷圧導入路１５４は操作弁１３の負荷圧ポート１５５に接続している。左右の圧力補償弁１２の減圧弁４６に形成した第１のポート１５２は回路１５６で連通している。
【００７６】
前記第１のポート１５２と第２のポート１５３はロードチェック弁４５の開口面積が小さい時（負荷圧が低圧の時）は遮断され、ロードチェック弁４５の開口面積が大きい時（負荷圧が高圧の時）には連通する。
【００７７】
次に作動を説明する。
左右の操作弁１３を第１位置Ｅとし、かつ左の操作弁１３のメータイン開口面積を大で右の操作弁１３のメータイン開口面積を小として左の油圧モータ１７を駆動側、右の油圧モータ１７を被駆動側として矢印ａ方向に旋回走行する場合に、右の油圧モータ１７は制動状態となり駆動圧ＰＬ２はカウンタバランス弁３０のセット圧となるし、左の油圧モータ１７の駆動圧ＰＬ１は走行抵抗、旋回抵抗に対応する高圧となるから、左の操作弁１３の入口圧Ｐ１は右の操作弁１３の入口圧Ｐ２よりも高くなる。つまり、左の油圧モータ１７の負荷圧が右の油圧モータ１７の負荷圧よりも高くなる。
【００７８】
これにより、駆動側（左側）の圧力補償弁１２の減圧弁４６は負荷圧ＰＬ１で右方に押されてロードチェック弁４５の開度が大となり、被駆動側（右側）の圧力補償弁１２の減圧弁４６は駆動側（右側）の負荷圧ＰＬ１で左に押されてロードチェック弁４５を閉じ側に押し、ロードチェック弁４５の開度は小さくなる。
【００７９】
左の圧力補償弁１２のロードチェック弁４５の開口面積が大となるから、減圧弁４６の第１のポート１５２と第２のポート１５３が連通し、第１のポート１５２に高圧の負荷圧が流れる。
【００８０】
これにより、左の背圧弁２５の第２の受圧部１５１に高圧の負荷圧が作用するが、この背圧弁２５の第１の受圧部１５０には圧力補償弁１２の出力圧が作用しているから、背圧弁２５は連通位置となる。
【００８１】
この時、右の圧力補償弁１２のロードチェック弁４５の開口面積が小で第１のポート１５２と第２のポート１５３が遮断している。右の背圧弁２５の第２受圧部１５１には左の負荷圧が作用し、その圧力は第１受圧部１５０に作用する右の圧力補償弁１２の出力圧よりも高いので、背圧弁２４は絞り連通位置となる。
【００８２】
したがって、図５に示す走行用油圧システムと同様に、右の油圧モータ１７の戻り油を背圧弁２５で昇圧し、右の圧力補償弁１２の出力側に回生する。これによって、油圧ポンプ１０の吐出圧油が右の圧力補償弁１２から右の油圧モータ１７に供給される流量が回生した流量分だけ減少し、その分だけ左の油圧、モータ１７に供給されるから、車速低下が少なくなる。
【００８３】
左右の操作弁１３を第１位置Ｅとし、かつ左右の操作弁１３のメータイン開口面積を同一として直進走行する時には、左右の油圧モータ１７の負荷圧が高圧となって左右の圧力補償弁１２のロードチェック弁４５の開口面積が大となり、左右の圧力補償弁１２の減圧弁４６に形成した第１のポート１５２と第２のポート１５３はそれぞれ連通する。
【００８４】
したがって、左右の油圧モータ１７の負荷圧が同一となって直進走行する。
【００８５】
また、前述の直進状態で降坂する時には左右の油圧モータ１７の負荷圧がそれぞれ低圧となり、左右の圧力補償弁１２のロードチェック弁４５の開口面積が小で、減圧弁４６の第１のポート１５２と第２のポート１５３は遮断する。
【００８６】
これにより、左右の背圧弁２５の第２受圧部１５１に負荷圧が作用しないので、各背圧弁２５はスプリング４３で連通位置となる。
【００８７】
したがって、左右の油圧モータ１７の戻り油は回生されずにタンクにそれぞれ流出し、左右の油圧モータ１７には油圧ポンプ１０の吐出圧油のみが供給されるので、ヒートバランスが向上する。
【００８８】
つまり、油圧モータ１７の戻り油は高温であるから、直進状態で降坂する時に油圧モータ１７の戻り油が回生されると、油圧モータ１７に高温の圧油が供給されて更に戻り油が高温となる。このことを繰り返すために油圧モータ１７に高温の圧油が供給されるからヒートバランスが悪くなる。
【００８９】
前述の操作弁１３、圧力補償弁１２、背圧弁２５、逆止弁２６の具体構造を図８に基づいて説明する。
背圧弁スプール７７をスプリング７９で連通位置とし、回生用のポート１３１をタンクポート７８に連通する。この背圧弁スプール７７にポンプポート６２をスプリング室７９ａ（第１受圧部１５０）に連通する油孔１６０を形成し、背圧弁スプール７７の弁本体６０との間に圧力室１６１（第２受圧部１５１）を形成する。
【００９０】
これによって、背圧弁スプール７７はスプリング７９とスプリング室７９ａの圧力で右方に押されて図示の連通位置となり、受圧室１６１の圧力で左方に押されて回生用のポート１３１を閉じ、その回生用のポート１３１を切り欠き７７ａで連通する絞り連通位置となる。したがって、背圧弁２５は図７に示す背圧弁２５と同一となる。
【００９１】
減圧弁４６には補助ポート１６２を形成し、ピストン９３には第１受圧室９４と補助ポート１６２を連通するスリット１６３を形成する。補助ポート１６２が受圧室１６１に連通して図７に示す第１のポート１５２となり、前記第１受圧室９４が図７に示す第２のポート１５３となる。
【００９２】
ロードチェック弁４５の開口面積が小さい時にはピストン９３が図示の位置で第１受圧部９４と補助ポート１６２が遮断しているから、図７において第１のポート１５２と第２のポート１５３が遮断している状態と同一となる。
【００９３】
ロードチェック弁４５の開口面積が大きい時にはピストン９３が右方に移動して第１受圧部９４と補助ポート１６２がスリット１６３で連通して、図７において第１のポート１５２と第２のポート１５３が連通している状態となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の油圧モータの駆動システムの回路図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す油圧モータの駆動システムの回路図である。
【図３】操作弁、背圧弁、逆止弁、圧力補償弁の具体構造を示す断面図である。
【図４】カウンタバランス弁の具体構造を示す断面図である。
【図５】走行用の油圧回路図である。
【図６】操作弁、背圧弁、逆止弁、圧力補償弁の具体構造を示す第２の実施の形態の断面図である。
【図７】走行用の油圧回路図である。
【図８】操作弁、背圧弁、逆止弁、圧力補償弁の具体構造を示す第３の実施の形態の断面図である。
【符号の説明】
１…油圧ポンプ
２…操作弁
３…カウンタバランス弁
４…油圧モータ
１０…油圧ポンプ
１１…吐出路
１２…圧力補償弁
１３…操作弁
１６…第１主回路
１７…油圧モータ
１８…一方のポート
２０…第２主回路
２１…他方のポート
２３…回生回路
２５…背圧弁
２６…逆止弁
３０…カウンタバランス弁
３２…第１受圧部
３３…第２受圧部
３７…第１切換弁
４１…第２切換弁
６０…弁本体
７１…スプール
７７…背圧弁スプール
１００…弁本体
１０６…スプール
１１４…スリーブ
１１５…タンクポート
１１９…ピストン
１３１…回生用のポート
１３３…ポペット
１４０…吸込弁
１５０…第１受圧部
１５１…第２受圧部
１５２…第１のポート
１５３…第２のポート
１６０…油孔
１６１…受圧室
１６２…補助ポート
１６３…スリット
【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】
0003736657.tif 000006
【図６】
0003736657.tif 000007
【図７】
0003736657.tif 000008
【図８】
0003736657.tif 000009