可变液压马达驱动装置.pdf

在基于速度信号被传递给了高低速切换阀(18)的情况而将压力油供给到偏转活塞(17)的压力室(23)中时液压马达(11)切换为高速模式，在将压力油从偏转活塞(17)的压力室(23)排出时液压马达(11)切换为低速模式。第1制动用可变速度机构(13)在背压阀(15)与方向切换阀(103)之间的压力油的压力成为箱压力时，动作以将偏转活塞(17)的压力室(23)的压力油排出。由此，能够提供能够抑制制动动作的时间变长、并且还能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力而停止时的冲击变大的情况的可变液压马达驱动装置。

1、  一种可变液压马达驱动装置，
具备：
液压马达，通过变更马达容量，切换为进行低速旋转的低速模式和进行高速旋转的高速模式的任一种；
速度可变机构，具有变更上述液压马达的马达容量的偏转活塞、以及将向该偏转活塞的压力室的压力油的供给通路切换为连通状态和截断状态的任一种的高低速切换阀；
速度先导通路，对上述高低速切换阀传递作为先导压的速度信号；
上述液压马达的供给端口及排出端口，连通到给排控制压力油的方向切换阀；
背压阀，配置在上述液压马达与上述方向切换阀之间；
溢流阀，连通到上述供给端口及上述排出端口，设定为对应于上述低速模式的设定压力；
在基于上述速度信号被传递给了上述高低速切换阀的情况而将压力油供给到上述偏转活塞的压力室中时上述液压马达切换为上述高速模式，在从上述偏转活塞的压力室排出压力油时上述液压马达切换为上述低速模式，
其特征在于，
设有在上述背压阀与上述方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时动作以将上述偏转活塞的压力室的压力油排出的第1制动用可变速度机构。

2、  如权利要求1所述的可变液压马达驱动装置，其特征在于，
上述第1制动用可变速度机构具有将上述速度先导通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第1切换阀、和将上述背压阀和上述方向切换阀之间与上述第1切换阀的先导室连接的第1切换阀用通路；
上述第1切换阀在上述背压阀与上述方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时，将上述速度先导通路从连通状态切换为截断状态。

3、  如权利要求1所述的可变液压马达驱动装置，其特征在于，
上述第1制动用可变速度机构具有将使上述偏转活塞的压力室连通到箱的泄漏通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第2切换阀、和将上述背压阀和上述方向切换阀之间与上述第2切换阀的先导室连接的第2切换阀用通路；
上述第2切换阀在上述背压阀与上述方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时，将上述泄漏通路从截断状态切换为连通状态。

4、  一种可变液压马达驱动装置，
具备：
液压马达，通过变更马达容量，切换为进行低速旋转的低速模式和进行高速旋转的高速模式的任一种；
速度可变机构，具有变更上述液压马达的马达容量的偏转活塞、以及将向该偏转活塞的压力室的压力油的供给通路切换为连通状态和截断状态的任一种的高低速切换阀；
速度先导通路，对上述高低速切换阀传递作为先导压的速度信号；
上述液压马达的供给端口及排出端口，连通到给排控制压力油的方向切换阀；
背压阀，配置在上述液压马达与上述方向切换阀之间；
溢流阀，连通到上述供给端口及上述排出端口，设定为对应于上述低速模式的设定压力；
在基于上述速度信号被传递给了上述高低速切换阀的情况而将压力油供给到上述偏转活塞的压力室中时上述液压马达切换为上述高速模式，在从上述偏转活塞的压力室排出压力油时上述液压马达切换为上述低速模式，
其特征在于，
设有在上述背压阀成为中立位置时动作以将上述偏转活塞的压力室的压力油排出的第2制动用可变速度机构。

5、  如权利要求4所述的可变液压马达驱动装置，其特征在于，
上述第2制动用可变速度机构具有将上述速度先导通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第3切换阀；
上述第3切换阀与上述背压阀一体地形成，形成为，在该背压阀成为中立位置时将上述速度先导通路截断、在该背压阀成为切换位置时将上述速度先导通路连通。

6、  如权利要求4所述的可变液压马达驱动装置，其特征在于，
上述第2制动用可变速度机构具有将使上述偏转活塞的压力室连通到箱的泄漏通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第4切换阀；
上述第4切换阀与上述背压阀一体地形成，形成为，在该背压阀成为中立位置时将上述泄漏通路连通、在该背压阀成为切换位置时将上述泄漏通路截断。

可变液压马达驱动装置
技术领域
本发明涉及能够将液压马达的运转状态切换为进行低速旋转的低速模式和进行高速旋转的高速模式的任一种而进行驱动的可变液压马达驱动装置。
背景技术
以往，已知有能够将液压马达的运转状态切换为进行低速旋转的低速模式和进行高速旋转的高速模式的任一种而进行驱动的可变液压马达驱动装置(参照专利文献1、2)。记载在专利文献1中的装置(液压行进车辆的速度切换装置)设在能够将速度切换操作为低速、高速的液压行进车辆中，通过该装置，驾驶者能够根据现场的条件及目的等对低速行进和高速行进进行切换操作。即，在速度选择用开关(13)被关闭操作时液压马达进行低速旋转，在速度选择用开关(13)被开启操作时液压马达进行高速旋转
另一方面，记载在专利文献2中的装置(液压行进车辆的速度切换装置)作为以解决上述那样的切换操作的繁琐为目的的结构而构成。即，在专利文献2中记载的装置中，回路构成为，如果将速度选择用开关(13)开启操作，则在刚要前进及停止之前切换为低速行进，在高速行进过程中行进负荷变大时切换为低速行进，并且如果行进负荷被减轻则恢复为高速行进。
专利文献1：特开昭63-235135号公报(第1～2页，图2)
专利文献2：特开昭63-235135号公报(第3～4页，图1)
发明内容
但是，在专利文献1中记载的装置中，在使连通到液压马达的溢流阀的压力设定为对应于液压马达的低速模式的设定的情况下，在液压马达停止时不是低速模式的情况下(即是高速模式的情况下)，液压马达的吐出容量成为小容量的状态，所以有从停止动作开始到完全停止的制动动作的时间变长的问题。另一方面，在使溢流阀的压力设定为对应于液压马达的高速模式的设定的情况下，在液压马达停止时不是高速模式的情况下(即是低速模式的情况下)，液压马达的吐出容量成为大容量的状态，所以有制动动作的时间变得过短、停止时的冲击变大的问题。
此外，在专利文献2中记载的装置中，通过在高速行进过程中使左右行进阀(2、2′)都回到中立位置，其先导压受压部(34L、34R、34L′、34R′)成为箱压，与这些受压部经由梭形滑阀连通的先导压用压力开关(37)关闭动作，液压马达被切换为低速模式。因此，如果使左右行进阀(2、2′)回到中立位置而开始停止动作，则液压马达立即切换为低速模式，从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力，所以有停止时的冲击变大的问题。
本发明由于鉴于上述实际情况，目的是提供一种能够抑制制动动作的时间变长的情况、并且也能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力而停止时的冲击变大的情况的可变液压马达驱动装置。
有关本发明的可变液压马达驱动装置关于以下的可变液压马达驱动装置，具备：液压马达，通过变更马达容量，切换为进行低速旋转的低速模式和进行高速旋转的高速模式的任一种；速度可变机构，具有变更上述液压马达的马达容量的偏转活塞、以及将向该偏转活塞的压力室的压力油的供给通路切换为连通状态和截断状态的任一种的高低速切换阀；速度先导通路，对上述高低速切换阀传递作为先导压的速度信号；上述液压马达的供给端口及排出端口，连通到给排控制压力油的方向切换阀；背压阀，配置在上述液压马达与上述方向切换阀之间；溢流阀，连通到上述供给端口及上述排出端口，设定为对应于上述低速模式的设定压力；在基于上述速度信号被传递给了上述高低速切换阀的情况而将压力油供给到上述偏转活塞的压力室中时上述液压马达切换为上述高速模式，在从上述偏转活塞的压力室排出压力油时上述液压马达切换为上述低速模式。
并且，用来达到上述目的的有关本发明的第1技术方案的可变液压马达驱动装置的特征在于，设有在上述背压阀与上述方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时动作以将上述偏转活塞的压力室的压力油排出的第1制动用可变速度机构。
根据该结构，在通过速度可变机构将液压马达切换为低速模式和高速模式的任一种的可变液压马达驱动装置中，在方向切换阀切换为中立位置而背压阀与方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时，第1制动用可变速度机构动作而将偏转活塞的压力室的压力油排出。因此，通过在高速行进过程中将方向切换阀切换为中立位置、然后背压阀与方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力，液压马达从高速模式切换为低速模式。由此，在方向切换阀被切换到中立位置后紧接着的阶段即制动动作的初期的阶段中，液压马达为高速模式与低速模式之间的转移状态，能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力的情况。此外，由于在制动动作中从高速模式转移到低速模式而制动转矩连续地上升，所以与维持为高速模式的情况不同，还抑制制动动作的时间变长的情况。因而，根据本发明的结构，能够抑制制动动作的时间变长的情况，并且也能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力、停止时的冲击变大的情况。
有关本发明的第1技术方案的可变液压马达驱动装置优选的是，上述第1制动用可变速度机构具有将上述速度先导通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第1切换阀、和将上述背压阀和上述方向切换阀之间与上述第1切换阀的先导室连接的第1切换阀用通路；上述第1切换阀在上述背压阀与上述方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时，将上述速度先导通路从连通状态切换为截断状态。
根据该结构，在背压阀与方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时，第1切换阀的先导室成为箱压力，速度先导通路被切换为截断状态。由此，高低速切换阀将向偏转活塞的压力室的压力油的供给通路切换为截断状态，从该压力室排出压力油，液压马达切换为低速模式。因而，通过在可变液压马达驱动装置中设置具备第1切换阀和第1切换阀用通路而构成的第1制动用可变速度机构，也不再需要外部配管等，能够抑制结构复杂化。
有关本发明的第1技术方案的可变液压马达驱动装置优选的是，上述第1制动用可变速度机构具有将使上述偏转活塞的压力室连通到箱的泄漏通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第2切换阀、和将上述背压阀和上述方向切换阀之间与上述第2切换阀的先导室连接的第2切换阀用通路；上述第2切换阀在上述背压阀与上述方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时，将上述泄漏通路从截断状态切换为连通状态。
根据该结构，在背压阀与方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时，第2切换阀的先导室成为箱压力，泄漏通路被切换为连通状态。由此，偏转活塞的压力室与箱连通，从该压力室排出压力油，液压马达切换为低速模式。因而，通过在可变液压马达驱动装置中设置具备第2切换阀和第2切换阀用通路而构成的第1制动用可变速度机构，也不再需要外部配管等，能够抑制结构复杂化。
此外，用来达到上述目的的有关本发明的第2技术方案的可变液压马达驱动装置的特征在于，设有在上述背压阀成为中立位置时动作以将上述偏转活塞的压力室的压力油排出的第2制动用可变速度机构。
根据该结构，在通过速度可变机构将液压马达切换为低速模式和高速模式的任一种的可变液压马达驱动装置中，在背压阀切换为中立位置时，第2制动用可变速度机构动作而将偏转活塞的压力室的压力油排出。因此，通过在高速行进过程中开始停止动作而背压阀切换到中立位置，液压马达从高速模式切换为低速模式。由此，在制动动作的初期的阶段中，液压马达为高速模式与低速模式之间的转移状态，能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力的情况。此外，由于在制动动作中从高速模式转移到低速模式而制动转矩连续地上升，所以与维持为高速模式的情况不同，还抑制制动动作的时间变长的情况。因而，根据本发明的结构，能够抑制制动动作的时间变长的情况，并且也能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力、停止时的冲击变大的情况。
有关本发明的第2技术方案的液压马达驱动装置优选的是，上述第2制动用可变速度机构具有将上述速度先导通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第3切换阀；上述第3切换阀与上述背压阀一体地形成，形成为，在该背压阀成为中立位置时将上述速度先导通路截断、在该背压阀成为切换位置时将上述速度先导通路连通。
根据该结构，在背压阀成为中立位置时，第3切换阀将先导通路切换为截断状态。由此，高低速切换阀将向偏转活塞的压力室的压力油的供给通路切换为截断状态，从该压力室排出压力油，液压马达切换为低速模式。并且，由于第3切换阀一体地形成在背压阀上，所以能够抑制部件件数增加。
有关本发明的第2技术方案的液压马达驱动装置优选的是，上述第2制动用可变速度机构具有将使上述偏转活塞的压力室连通到箱的泄漏通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第4切换阀；上述第4切换阀与上述背压阀一体地形成，形成为，在该背压阀成为中立位置时将上述泄漏通路连通、在该背压阀成为切换位置时将上述泄漏通路截断。
根据该结构，在背压阀成为中立位置时，第4切换阀将泄漏通路切换为连通状态。由此，偏转活塞的压力室与箱连通，从该压力室排出压力油，液压马达切换为低速模式。并且，由于第4切换阀一体地形成在背压阀上，所以能够抑制部件件数增加。
附图说明
图1是表示有关本发明的第1实施方式的可变液压马达驱动装置的液压回路图。
图2是说明在制动动作中发生的制动转矩的制动动作开始后的变化的图。
图3是表示有关本发明的第2实施方式的可变液压马达驱动装置的液压回路图。
图4是表示有关本发明的第3实施方式的可变液压马达驱动装置的液压回路图。
图5是表示有关本发明的第4实施方式的可变液压马达驱动装置的液压回路图。
附图标记说明
1 可变液压马达驱动装置
11 液压马达
12 速度可变机构
13 制动用可变速度机构(第1制动用可变速度机构)
14、14a、14b 溢流阀
15 背压阀
16 给排端口(供给端口及排出端口)
17 偏转活塞
18 高低速切换阀
19、19a、19b 速度先导通路
20 第1切换阀
21、21a、21b 第1切换阀用通路
22、22a、22b 供给通路
23 偏转活塞的压力室
具体实施方式
以下，参照附图对用来实施本发明的优选的实施方式进行说明。另外，有关本发明的实施方式的可变液压马达驱动装置例如能够在建设车辆中使用，但并不限于建设车辆的例子，可以作为能够将液压马达的运转状态切换为进行低速旋转的低速模式和进行高速旋转的高速模式的任一种而进行驱动的可变液压马达驱动装置广泛地使用。
(第1实施方式)
图1是表示有关本发明的第1实施方式的可变液压马达驱动装置1的液压回路图。图1所示的可变液压马达驱动装置1配设在未图示的建设车辆中，与供给压力油的泵100、供给先导压力油的先导泵101、以及箱102连接。此外，可变液压马达驱动装置1经由方向切换阀103连接到泵100及箱102上，所述方向切换阀103用来控制向液压马达11的压力油的给排而切换液压马达11的运转状态。
可变液压马达驱动装置1具备液压马达11、速度可变机构12、制动用可变速度机构(本发明中的第1制动用可变速度机构)13、溢流阀14(14a、14b)、背压阀15等而构成。此外，在可变液压马达驱动装置1中，设有速度先导通路19、供给通路22、给排通路24等各种通路。
液压马达11具有能够进行偏转角度的变更的斜板，构成为通过变更斜板偏转角度而变更马达容量的可变容量马达。并且，液压马达11通过这样变更马达容量，切换为以高转矩进行低速旋转的低速模式、和以低转矩进行高速旋转的高速模式的任一种。液压马达11经由减速器驱动例如未图示的履带等，当液压马达11为低速模式时建设车辆以低速行进，当液压马达11为高速模式时建设车辆以高速行进。此外，在液压马达11上，设有经由给排通路24(24a、24b)连通到给排控制压力油的方向切换阀103的给排端口16(16a、16b)。另外，给排端口16(16a、16b)形成为根据方向切换阀103的切换状态而发挥供给端口及排出端口各自的功能的端口。即，当方向切换阀103被切换到切换位置103a时，给排端口16b是供给端口而给排端口16a为排出端口，当方向切换阀103被切换到切换位置103c时，给排端口16a是供给端口而给排端口16b为排出端口。
速度可变机构12具备偏转活塞17和高低速切换阀18而构成。偏转活塞17通过变更液压马达11的斜板的偏转角度来变更液压马达11的马达容量。在偏转活塞17的压力室23上连接着供给通路22。并且，在经由供给通路22将压力油供给到偏转活塞17的压力室23中时，偏转活塞17的杆向图中箭头“HI”方向变位，切换为液压马达11的马达容量为小容量的高速模式。另一方面，当将压力油从偏转活塞17的压力室23排出时，偏转活塞17的杆向图中箭头“LOW”方向变位，切换为液压马达11的马达容量为大容量的低速模式。
速度可变机构12的高低速切换阀18作为将向活塞17的压力室23的压力油的供给通路22切换为连通状态和截断状态的任一种的切换阀而设置。此外，可变液压马达驱动装置1的速度先导通路19(19a、19b)设计为，使其将先导泵101与高低速切换阀18的先导室连接。由此，经由速度先导通路19将作为先导压的速度信号传递给高低速切换阀18。如果速度信号被传递给高低速切换阀18，则高低速切换阀18切换到切换位置18b，使供给通路22成为连通状态(将供给通路22a和22b连接)，如果速度信号被解除(成为速度信号不被传递给高低速切换阀12的状态)，则高低速切换阀18切换到切换位置18a，使供给通路22成为截断状态(将供给通路22a和22b截断)。另外，供给通路22经由梭形滑阀25连接到给排通路24，给排通路24a及24b中的高压一方的压力油经由梭形滑阀25被有选择地供给到供给通路22中。
这样，在可变液压马达驱动装置1中，设有速度可变机构12、速度先导通路19等。由此，可变液压马达驱动装置1在基于速度信号被传递给了高低速切换阀18的情况而将压力油供给到偏转活塞17的压力室23中时，液压马达11切换为高速模式，当将压力油从偏转活塞17的压力室23排出时，液压马达11被切换为低速模式。
溢流阀14(14a、14b)设置为，使其经由给排通路24(24a、24b)连通到给排端口16(16a、16b)。并且，作为该溢流阀14，具备能够使来自给排通路24b的压力油排泄到供给通路24a中的溢流阀14a、和能够使来自给排通路24a的压力油排泄到供给通路24b中的溢流阀14b。在溢流阀14a中，具备阀26a、活塞27a及节流器28a，在溢流阀14b中，具备阀26b、活塞27b及节流器28b。并且，溢流阀14a及14b通过适当设定阀26a及26b的弹簧常数、活塞27a及27b的容积、节流器28a及28b的节流量，设定为对应于液压马达11的低速模式的设定压力。
背压阀15配置在液压马达11与方向切换阀103之间。例如在方向切换阀103被切换到切换位置103a时，供给到给排通路24b中的压力油作用在背压阀15的一个先导室上，背压阀15被切换到切换位置15c。由此，来自泵100的压力油循环，以使其经过给排通路24b、液压马达11及给排通路24a向箱102返回。另外，在背压阀15被切换到切换位置15a及15c的状态下，来自泵100的压力油作用在负制动器29上，不进行液压马达11的制动动作，当背压阀15回到中立位置15b时，来自泵100的压力油不作用在负制动器29上，进行液压马达11的制动动作。
制动用可变速度机构13具备第1切换阀20及第1切换阀用通路21(21a、21b)而构成。第1切换阀20设计为将速度先导通路19切换为连通状态和截断状态的任一种的切换阀。即，第1切换阀20在被切换到切换位置20a、20c时将速度先导通路19a和19b之间连通，在被切换到中立位置20b时将速度先导通路19a和19b之间截断。
此外，第1切换阀用通路21(21a、21b)设计为将背压阀15与方向切换阀103之间、和第1切换阀20的先导室连接的通路。第1切换阀用通路21a连通到给排通路24a，设计为用来在方向切换阀103被切换到切换位置103c时将第1切换阀20切换到切换位置20a的先导压作用的通路。第1切换阀用通路21b连通到给排通路24b，设计为用来在方向切换阀103被切换到切换位置103a时将第1切换阀20切换到切换位置20c的先导压作用的通路。
具备上述第1切换阀20及第1切换阀用通路21的制动用可变速度机构13在通过方向切换阀103被切换到中立位置103b而背压阀15与方向切换阀103之间的压力油的压力成为箱压力时，第1切换阀用通路21a及21b的哪个都与箱102连通，第1切换阀20的两先导室都成为箱压力。因此，通过将第1切换阀20的阀柱从其两端分别施力的弹簧的作用将第1切换阀20切换到中立位置20b而维持其状态。由此，速度先导通路19被从连通状态切换为截断状态，高低速切换阀18的先导室经由速度先导通路19b、第1切换阀20及通路30连通到箱102，速度信号被解除。由此，进而高低速切换阀18将供给通路22切换为截断状态，并且使偏转活塞17的压力室23经由供给通路22a及通路31连通到箱102。通过压力室23连通到箱102，压力室23的压力油被向箱102排出，液压马达11切换为低速模式。这样，制动用可变速度机构13设计为，使其在背压阀15与方向切换阀103之间的压力油的压力成为箱压力时将偏转活塞17的压力室23的压力油排出。
接着，对具备上述结构的可变液压马达驱动装置1的动作进行说明。另外，以方向切换阀103被从中立位置103b切换到切换位置103a而未图示的建设车辆开始行进的情况、和然后使方向切换阀103回到中立位置103b而进行制动动作的情况为例进行说明，关于方向切换阀103被切换到切换位置103c而开始行进后进行制动动作的情况，由于为同样的说明，所以省略。
在方向切换阀103被切换到切换位置103a而建设车辆开始行进的情况下，通过方向切换阀103的切换将来自泵100的压力油经由给排通路24b供给到液压马达11中。然后，背压阀15动作而切换到切换位置15c，将来自液压马达11的压力油经由给排通路24a、背压阀15及方向切换阀103向箱102排出。由此，液压马达11向规定方向开始旋转。此时，先导压力油经由第1切换阀用通路21b作用在第1切换阀20的先导室上，第1切换阀20被切换到切换位置20c，经由速度先导通路19将速度信号传递给高低速切换阀18。由此，高低速切换阀18被切换到切换位置18b，经由梭形滑阀25及供给通路22将压力油导入到偏转活塞23的压力室23中，液压马达11在被切换到高速模式的状态下旋转。在这样的高速行进过程中的状态下，压力油从给排通路24b作用在溢流阀14b的活塞27b上，所以活塞27b成为向图中的箭头(A)方向移动到其行程的末端的状态。
另一方面，在进行制动动作的情况下，方向切换阀103被从切换位置103a切换到中立位置103b，成为不进行经由给排通路24b向液压马达11的压力油的供给的状态。并且，原来作用在负制动器29上的来自泵100的压力油成为不作用的状态，开始制动动作。此外，如果方向切换阀103切换到中立位置103b而背压阀15与方向切换阀103之间的压力油的压力成为箱压力，则第1切换阀20被切换到中立位置20b。由此，速度信号被解除，高低速切换阀18被切换到切换位置18a，压力油被从偏转活塞17的压力室23排出，液压马达11切换为低速模式。因而，不会在制动动作开始后立即液压马达11切换为低速模式，而在制动动作中逐渐从高速模式向低速模式切换。该制动动作中，液压马达11通过惯性旋转而吐出的压力油作用在溢流阀14b的活塞27b上，将该活塞27b向图中箭头(B)方向施力。如果活塞27b向箭头(B)方向移动而移动到其行程的末端，则压力油作用在阀26b的两侧的压力室上，如果到达设定压力，则使给排通路24a与24b连通。
图2是说明在制动动作中发生的制动转矩的制动动作开始后的变化的图。另外，图中用实线表示的制动转矩变化T1表示可变液压马达驱动装置1带来的制动动作中的转矩变化。另一方面，图中用虚线表示的制动转矩变化T2表示液压马达11在高速模式的状态下进行制动动作的情况下的转矩变化。此外，图中用点线表示的制动转矩变化T3表示液压马达11在制动动作开始后立即切换为低速模式的情况下的转矩变化。
如图2的制动转矩变化T1所示，如果在可变液压马达驱动装置1中开始制动动作，则产生制动转矩。在该制动动作的初始阶段中，液压马达11是以低转矩旋转的高速模式，所以以较低的制动转矩推移。但是，由于液压马达11逐渐从高速模式向低速模式转移，所以随着其转移而制动转矩上升。并且，在液压马达11的向低速模式的转移结束后，以对应于低速模式的高转矩的制动转矩推移，在液压马达11的旋转停止(建设车辆行进停止)的阶段中，制动转矩也消失。
但是，如果液压马达11没有切换为低速模式而在高速模式的状态下进行制动动作，则如图2的制动转矩变化T2所示，从制动动作的初始阶段到液压马达11的停止阶段附近以对应于高速模式的较低的制动转矩推移。并且，在液压马达11是高速模式的情况下，液压马达11是小容量，所以溢流阀14b的活塞27b移动到其行程末端的时间也花费较多，与由制动转矩变化T1表示的可变液压马达驱动装置1的情况相比，到停止为止需要较长时间。另一方面，如果液压马达11在制动动作开始后立即切换为低速模式，则如图2的制动转矩变化T3所示，产生对应于低速模式的较高的制动转矩，在该状态下推移。因此，从制动动作的初始阶段开始产生较大的制动力，成为急剧的减速而发生较大的冲击。因而，如制动转矩变化T1所示，在可变液压马达驱动装置1的情况下，不会如制动转矩变化T2那样制动动作的时间变长，并且也能够抑制如制动转矩变化T3那样从制动动作的初期的阶段开始产生较大的制动力而冲击变大的情况。
如以上说明，根据可变液压马达驱动装置1，当方向切换阀103切换到中立位置013b而背压阀15与方向切换阀103之间的压力油的压力变为箱压力时，制动用可变速度机构13动作而将偏转活塞17的压力室23的压力油排出。因此，在高速行进过程中通过将方向切换阀103切换到中立位置103b、然后背压阀15与方向切换阀103之间的压力油的压力成为箱压力，液压马达11从高速模式切换为低速模式。由此，在方向切换阀103被切换到中立位置103c后紧接着的阶段即制动动作的初期的阶段中，液压马达11为高速模式与低速模式之间的转移状态，能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力的情况。此外，由于在制动动作中从高速模式转移到低速模式而制动转矩连续地上升，所以与维持为高速模式的情况不同，还抑制制动动作的时间变长的情况。因而，根据可变液压马达驱动装置1，能够抑制制动动作的时间变长的情况，并且也能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力、停止时的冲击变大的情况。
此外，根据可变液压马达驱动装置1，在背压阀15与方向切换阀103之间的压力油的压力成为箱压力时，第1切换阀20的先导室成为箱压力，速度先导通路19被切换为截断状态。由此，高低速切换阀18将向偏转活塞17的压力室23的压力油的供给通路22切换为截断状态，从该压力室23排出压力油，液压马达切换为低速模式。因而，通过在可变液压马达驱动装置1中设置具备第1切换阀20和第1切换阀用通路21而构成的制动用可变速度机构13，也不再需要外部配管等，能够抑制结构复杂化。
(第2实施方式)
接着，对有关本发明的第2实施方式的可变液压马达驱动装置进行说明。图3是表示有关第2实施方式的可变液压马达驱动装置2的液压回路图。图3所示的可变液压马达驱动装置2与第1实施方式的可变液压马达驱动装置1同样，配设在未图示的建设车辆中，与泵100、先导泵101、箱102连接，经由方向切换阀103连接到泵100及箱102上。
可变液压马达驱动装置2与第1实施方式的情况同样，具备液压马达11、速度可变机构12、制动用可变速度机构(本发明中的第1制动用可变速度机构)32、溢流阀14、背压阀15、速度先导通路36等而构成。但是，与第1实施方式的情况相比，制动用速度可变机构32、速度先导通路36及供给通路22的结构不同，此外，在设有使偏转活塞17的压力室23连通到箱102的泄漏通路35这一点上也不同。另外，在第2实施方式的说明中，对于与第1实施方式同样的结构要素，赋予相同的附图标记而省略说明。
如图3所示，在可变液压马达驱动装置2中，将先导泵101与高低速切换阀18的先导室连接的速度先导通路36设计为使其总为连通状态。即，在可变液压马达驱动装置2中，没有如第1实施方式的情况那样设置将速度先导通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第1切换阀。
可变液压马达驱动装置2的制动用可变速度机构32具备第2切换阀33及第2切换阀用通路34(34a、34b)而构成。第2切换阀33设计为将泄漏通路35切换为连通状态和截断状态的任一种的切换阀。即，第2切换阀33在被切换到切换位置33a、33c时将泄漏通路35截断，在被切换到中立位置33b时将泄漏通路35连通。此外，供给通路22的高低速切换阀18与偏转活塞17的压力室23之间的通路由经由第2切换阀33连通的供给通路22c和供给通路22d构成。在第2切换阀33被切换到切换位置33a、33c时，供给通路22c和22d成为连通状态，在第2切换阀33被切换到中立位置33b时供给通路22c和22d成为截断状态。另外，供给通路22d设计为也作为泄漏通路35的一部分发挥功能的通路(设计为由供给通路22和泄漏通路35共用的通路)。
此外，第2切换阀用通路34(34a、34b)设计为将背压阀15与方向切换阀103之间、和第2切换阀33的先导室连接的通路。第2切换阀用通路34a连通到给排通路24a，设计为用来在方向切换阀103被切换到切换位置103c时将第2切换阀33切换到切换位置33a的先导压作用的通路。第2切换阀用通路34b连通到给排通路24b，设计为用来在方向切换阀103被切换到切换位置103a时将第2切换阀33切换到切换位置33c的先导压作用的通路。
通过具备上述第2切换阀33及第2切换阀用通路34，制动用可变速度机构32在通过方向切换阀103被切换到中立位置103b而背压阀15与方向切换阀103之间的压力油的压力成为箱压力时，第2切换阀用通路34a及34b的哪个都与箱102连通，第2切换阀33的两先导室都成为箱压力。因此，通过将第2切换阀33的阀柱从其两端分别施力的弹簧的作用，第2切换阀33被切换到中立位置33b而维持该状态。由此，泄漏通路35被从截断状态切换为连通状态，偏转活塞17的压力室23连通到箱102，压力室23的压力油被向箱102排出，液压马达11切换为低速模式。另外，在方向切换阀103被切换到切换位置103a或103c时，第2切换阀33被切换到切换位置33a或33c。因此，压力油经过给排通路24a或24b、梭形滑阀25、被传递速度信号而切换到切换位置18b的高低速切换阀18、供给通路22c、第2切换阀33及供给通路22d被供给到偏转活塞17的压力室23中，液压马达11切换为高速模式。
根据有关该第2实施方式的可变液压马达驱动装置2，当背压阀15与方向切换阀103之间的压力油的压力成为箱压力时，第2切换阀33的先导室成为箱压力，泄漏通路35被切换为连通状态。由此，偏转活塞17的压力室23与箱102连通，从该压力室23排出压力油，液压马达11切换为低速模式。因此，与第1实施方式的情况同样，在方向切换阀103被切换到中立位置103c后紧接着的阶段即制动动作的初期的阶段中，液压马达11为高速模式与低速模式之间的转移状态，能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力的情况。此外，由于在制动动作中从高速模式转移到低速模式而制动转矩连续地上升，所以与维持为高速模式的情况不同，还抑制制动动作的时间变长的情况。因而，根据可变液压马达驱动装置2，与第1实施方式的情况同样，能够抑制制动动作的时间变长的情况，并且也能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力、停止时的冲击变大的情况。
此外，根据第2实施方式，在可变液压马达驱动装置2中设置具备第2切换阀33和第2切换阀用通路34而构成的制动用可变速度机构32，不需要外部配管等，能够抑制结构复杂化。另外，根据该可变液压马达驱动装置2，在液压马达11的启动时，从低速模式开始运转，所以能够将启动转矩取较大，并且由于对于操作的启动转矩是一定的，所以能够实现操作性的提高。
(第3实施方式)
接着，对有关本发明的第3实施方式的可变液压马达驱动装置进行说明。图4是表示有关第3实施方式的可变液压马达驱动装置3的液压回路图。图4所示的可变液压马达驱动装置3与第1实施方式的可变液压马达驱动装置1同样，配设在未图示的建设车辆中，与泵100、先导泵102、箱102连接，经由方向切换阀103连接到泵100及箱102上。
可变液压马达驱动装置3与第1实施方式的情况同样，具备液压马达11、速度可变机构12、制动用可变速度机构(本发明中的第2制动用可变速度机构)37、溢流阀14、背压阀39、速度先导通路38等而构成。但是，与第1实施方式的情况相比，制动用可变速度机构37、速度先导通路38及背压阀39的结构不同。另外，在第3实施方式的说明中，对于与第1实施方式同样的结构要素，赋予相同的附图标记而省略说明。
如图4所示，在可变液压马达驱动装置3中，制动用可变速度机构37设计为与背压阀39一体地形成的本发明的第3切换阀(以下，在本实施方式中，制动用可变速度机构37为与第3切换阀相同的元件，所以称作第3切换阀37)。并且，速度先导通路38(38a、38b)设计为，使其经由背压阀39将先导泵101与高低速切换阀18的先导室连接。此外，背压阀39构成为发挥与第1实施方式的背压阀15同样的功能(背压阀15的切换位置15a、15c、中立位置15b分别对应于背压阀39的切换位置39a、39c、中立位置39b)，如上所述，第3切换阀37设计为一体形成的结构。
作为制动用可变速度机构37的第3切换阀37是通过切换背压阀39而一起切换的切换阀，设计为将速度先导通路38切换为连通状态和截断状态的任一种的切换阀。即，该第3切换阀37在背压阀39上形成，以使其具有在背压阀39成为中立位置39b时将速度先导通路38截断的截断位置37b、和在背压阀39成为切换位置39a或39c时将速度先导通路38连通的连通位置37c或37a。另外，第3切换阀37在被切换到截断位置37b时将速度先导通路38a和38b截断，并且经由通路40将速度先导通路38b连通到箱102。
制动用可变速度机构37如上所述，与背压阀39一体地形成，形成为具有作为可切换的位置的连通位置37a、37c和截断位置37b的第3切换阀37。并且，在通过方向切换阀103被切换到切换位置103a或103c而背压阀39切换到切换位置39c或39a、第3切换阀37成为连通位置37c或37a时，制动用可变速度机构37将速度先导通路38a和38b连通。由此，速度信号被传递给高低速切换阀18，该高低速切换阀18切换到切换位置18b，压力油经由供给通路22被供给到偏转活塞17的压力室23中，液压马达11切换为高速模式。另一方面，在方向切换阀103被切换到中立位置103b、背压阀39切换到中立位置39b而第3切换阀37成为截断位置37b时，制动用可变速度机构37将速度先导通路38a与38b截断，使速度先导通路38b连通到箱102。由此，高低速切换阀18的速度信号被解除，该高低速切换阀18切换到切换位置18a，偏转活塞17的压力室23的压力油被排出。即，可变液压马达驱动装置3在背压阀39成为中立位置39b时动作以将偏转活塞17的压力室23的压力油排出，由此，液压马达11切换为低速模式。
根据有关该第3实施方式的可变液压马达驱动装置3，当背压阀39切换到中立位置39b时，制动用可变速度机构37动作而将偏转活塞17的压力室23的压力油排出。因此，通过在高速行进过程中开始停止动作而背压阀39切换到中立位置39b，液压马达11从高速模式切换为低速模式。由此，与第1实施方式的情况同样，在制动动作的初期的阶段中，液压马达为高速模式与低速模式之间的转移状态，能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力的情况。此外，由于在制动动作中从高速模式转移到低速模式而制动转矩连续地上升，所以与维持为高速模式的情况不同，还抑制制动动作的时间变长的情况。因而，根据可变液压马达驱动装置3，能够得到与第1实施方式的情况同样的效果，能够抑制制动动作的时间变长的情况，并且也能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力、停止时的冲击变大的情况。
此外，根据可变液压马达驱动装置3，用来在背压阀39成为中立位置39b时将先导通路38切换为截断状态、经由高低速切换阀18的动作使压力油从偏转活塞17的压力室23排出的第3切换阀37与背压阀39一体地形成。因此，能够抑制部件件数增多的情况。
(第4实施方式)
接着，对有关本发明的第4实施方式的可变液压马达驱动装置进行说明。图5是表示有关第4实施方式的可变液压马达驱动装置4的液压回路图。图5所示的可变液压马达驱动装置4与第1实施方式的可变液压马达驱动装置1同样，配设在未图示的建设车辆中，与泵100、先导泵102、箱102连接，经由方向切换阀103连接到泵100及箱102上。
可变液压马达驱动装置4与第1实施方式的情况同样，具备液压马达11、速度可变机构12、制动用可变速度机构(本发明中的第2制动用可变速度机构)41、溢流阀14、背压阀43、速度先导通路45等而构成。但是，与第1实施方式的情况相比，制动用速度可变机构41、背压阀43、速度先导通路45及供给通路22的结构不同，此外，在设有使偏转活塞17的压力室23连通到箱102的泄漏通路44这一点上也不同。另外，在第4实施方式的说明中，对于与第1实施方式同样的结构要素，赋予相同的附图标记而省略说明。
如图5所示，在可变液压马达驱动装置4中，将先导泵101与高低速切换阀18的先导室连接的速度先导通路45设计为，使其总为连通状态。此外，制动用可变速度机构41设计为与背压阀43一体地形成的本发明的第4切换阀(以下，在本实施方式中，由于制动用可变速度机构41是与第4切换阀相同的元件，所以称作第4切换阀41)。此外，背压阀43构成为发挥与第1实施方式的背压阀15同样的功能(背压阀15的切换位置15a、15c、中立位置15b分别对应于背压阀43的切换位置43a、43c、中立位置43b)，如上所述，第4切换阀41设计为一体形成的结构。
作为制动用可变速度机构41的第4切换阀41是通过切换背压阀43而一起切换的切换阀，设计为将泄漏通路44切换为连通状态和截断状态的任一种的切换阀。即，第4切换阀41在背压阀43上形成，以使其具有在背压阀43成为中立位置43b时将泄漏通路44连通的连通位置41b、和在背压阀43成为切换位置43a或43c时将泄漏通路44截断的截断位置41a或41c。此外，供给通路22的高低速切换阀18与偏转活塞17的压力室23之间的通路由经由第4切换阀41连通的供给通路22e和供给通路22f构成。在通过背压阀43被切换到切换位置43a、43c而第4切换阀41被切换到截断位置41a、41c时，供给通路22e和22f成为连通状态。另一方面，在通过背压阀43被切换到中立位置43b而第4切换阀41被切换到连通位置41b时，供给通路22e和22f成为截断状态。另外，供给通路22f设计为也作为泄漏通路44的一部分发挥功能的通路(设计为由供给通路22和泄漏通路44共有的通路)。
制动用可变速度机构41如上所述，与背压阀43一体地形成，形成为具有作为可切换的位置的截断位置41a、41c和连通位置41b的第4切换阀41。并且，在方向切换阀103被切换到切换位置103a或103c而背压阀43切换到切换位置43c或43a、第4切换阀41成为截断位置41c或41a时，制动用可变速度机构41将泄漏通路44截断，并且将供给通路22e和22f连通。此时，高低速切换阀18接受速度信号的传递，已切换为切换位置18b，所以，压力油经由供给通路22被供给到偏转活塞17的压力室23中，液压马达11切换为高速模式。另一方面，在方向切换阀103被切换到中立位置103b、背压阀43切换到中立位置43b而第4切换阀41成为连通位置41b时，制动用可变速度机构41将泄漏通路44连通，并且将供给通路22e和22f截断。由此，偏转活塞17的压力室23经由泄漏通路44连通到箱102，压力室32的压力油被向箱102排出。即，可变液压马达驱动装置4在背压阀43成为中立位置43b时动作以将偏转活塞17的压力室23的压力油排出，由此，液压马达11切换为低速模式。
根据有关该第4实施方式的可变液压马达驱动装置4，当背压阀43切换到中立位置43b时，制动用可变速度机构41动作而将偏转活塞17的压力室23的压力油排出。因此，通过在高速行进过程中开始停止动作而背压阀43切换到中立位置43b，液压马达11从高速模式切换为低速模式。由此，与第1实施方式的情况同样，在制动动作的初期的阶段中，液压马达为高速模式与低速模式之间的转移状态，能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力的情况。此外，由于在制动动作中从高速模式转移到低速模式而制动转矩连续地上升，所以与维持为高速模式的情况不同，还抑制制动动作的时间变长的情况。因而，根据可变液压马达驱动装置4，能够得到与第1实施方式的情况同样的效果，能够抑制制动动作的时间变长的情况，并且也能够抑制从制动动作的初期的阶段产生较大的制动力、停止时的冲击变大的情况。
此外，根据可变液压马达驱动装置4，用来在背压阀43成为中立位置43b时将泄漏通路44切换为连通状态、使压力油从偏转活塞17的压力室23排出的第4切换阀41与背压阀43一体地形成。因此，能够抑制部件件数增多的情况。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，在权利要求书记载的范围内能够进行各种变更而实施。 
权利要求书(按照条约第19条的修改)
权利要求1的发明明确了是第1制动用可变速度机构设在可变液压马达驱动装置中的发明。权利要求4的发明明确了是第2制动用可变速度机构与背压阀一体地形成的发明。
在文献2(JP 63-235702)中，记载在5页左下栏第4行到第18行中，公开了检测行进控制阀22的位置、使液压马达20回到低速的技术。在此情况下，从行进控制阀22到液压马达引绕有配管。另外，在建设机械的情况下，行进控制阀处于操作席的附近的上臂侧，液压马达处于下臂侧，所以上述配管的长度变长。
在权利要求1及权利要求4的发明中，在背压阀与方向切换阀之间的压力油的压力变为箱压力时使液压马达回到低速模式这一点上具备新的结构。
并且，在权利要求1的发明中，在可变液压马达中设有第1制动用可变速度机构。由此，起到不引绕配管而能够使结构简单化的显著的效果。
进而，在权利要求4的发明中，第2制动用可变速度机构与背压阀一体地形成。由此，起到能够减少部件件数的显著的效果。
1、(修改后)一种可变液压马达驱动装置，
具备：
液压马达，通过变更马达容量，切换为进行低速旋转的低速模式和进行高速旋转的高速模式的任一种；
速度可变机构，具有变更上述液压马达的马达容量的偏转活塞、以及将向该偏转活塞的压力室的压力油的供给通路切换为连通状态和截断状态的任一种的高低速切换阀；
速度先导通路，对上述高低速切换阀传递作为先导压的速度信号；
上述液压马达的供给端口及排出端口，连通到给排控制压力油的方向切换阀；
背压阀，配置在上述液压马达与上述方向切换阀之间；
溢流阀，连通到上述供给端口及上述排出端口，设定为对应于上述低速模式的设定压力；
在基于上述速度信号被传递给了上述高低速切换阀的情况而将压力油供给到上述偏转活塞的压力室中时上述液压马达切换为上述高速模式，在从上述偏转活塞的压力室排出压力油时上述液压马达切换为上述低速模式，
其特征在于，
设有在上述背压阀与上述方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时动作以将上述偏转活塞的压力室的压力油排出的第1制动用可变速度机构；
上述第1制动用可变速度机构设在该可变液压马达驱动装置中。
2、如权利要求1所述的可变液压马达驱动装置，其特征在于，
上述第1制动用可变速度机构具有将上述速度先导通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第1切换阀、和将上述背压阀和上述方向切换阀之间与上述第1切换阀的先导室连接的第1切换阀用通路；
上述第1切换阀在上述背压阀与上述方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时，将上述速度先导通路从连通状态切换为截断状态。
3、如权利要求1所述的可变液压马达驱动装置，其特征在于，
上述第1制动用可变速度机构具有将使上述偏转活塞的压力室连通到箱的泄漏通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第2切换阀、和将上述背压阀和上述方向切换阀之间与上述第2切换阀的先导室连接的第2切换阀用通路；
上述第2切换阀在上述背压阀与上述方向切换阀之间的压力油的压力成为箱压力时，将上述泄漏通路从截断状态切换为连通状态。
4、(修改后)一种可变液压马达驱动装置，
具备：
液压马达，通过变更马达容量，切换为进行低速旋转的低速模式和进行高速旋转的高速模式的任一种；
速度可变机构，具有变更上述液压马达的马达容量的偏转活塞、以及将向该偏转活塞的压力室的压力油的供给通路切换为连通状态和截断状态的任一种的高低速切换阀；
速度先导通路，对上述高低速切换阀传递作为先导压的速度信号；
上述液压马达的供给端口及排出端口，连通到给排控制压力油的方向切换阀；
背压阀，配置在上述液压马达与上述方向切换阀之间；
溢流阀，连通到上述供给端口及上述排出端口，设定为对应于上述低速模式的设定压力；
在基于上述速度信号被传递给了上述高低速切换阀的情况而将压力油供给到上述偏转活塞的压力室中时上述液压马达切换为上述高速模式，在从上述偏转活塞的压力室排出压力油时上述液压马达切换为上述低速模式，
其特征在于，
设有在上述背压阀成为中立位置时动作以将上述偏转活塞的压力室的压力油排出的第2制动用可变速度机构；
上述第2制动用可变速度机构与上述背压阀一体地形成。
5、如权利要求4所述的可变液压马达驱动装置，其特征在于，
上述第2制动用可变速度机构具有将上述速度先导通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第3切换阀；
上述第3切换阀与上述背压阀一体地形成，形成为，在该背压阀成为中立位置时将上述速度先导通路截断、在该背压阀成为切换位置时将上述速度先导通路连通。
6、如权利要求4所述的可变液压马达驱动装置，其特征在于，
上述第2制动用可变速度机构具有将使上述偏转活塞的压力室连通到箱的泄漏通路切换为连通状态和截断状态的任一种的第4切换阀；
上述第4切换阀与上述背压阀一体地形成，形成为，在该背压阀成为中立位置时将上述泄漏通路连通、在该背压阀成为切换位置时将上述泄漏通路截断。