JP2001055968A - 可変容量型液圧回転機の容量制御弁 - Google Patents

可変容量型液圧回転機の容量制御弁

Info

Publication number
JP2001055968A
JP2001055968A JP2000057625A JP2000057625A JP2001055968A JP 2001055968 A JP2001055968 A JP 2001055968A JP 2000057625 A JP2000057625 A JP 2000057625A JP 2000057625 A JP2000057625 A JP 2000057625A JP 2001055968 A JP2001055968 A JP 2001055968A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
spool
port
pilot
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000057625A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3679300B2 (ja
Inventor
Takashi Niitome
隆志 新留
Hitoshi Kagiwada
均 鍵和田
Takeshi Kobayashi
剛 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2000057625A priority Critical patent/JP3679300B2/ja
Priority to CN00801032A priority patent/CN1092291C/zh
Priority to US09/762,325 priority patent/US6389809B1/en
Priority to KR10-2001-7001722A priority patent/KR100404438B1/ko
Priority to EP00927846.6A priority patent/EP1106833B1/en
Priority to PCT/JP2000/003287 priority patent/WO2000077403A1/ja
Publication of JP2001055968A publication Critical patent/JP2001055968A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3679300B2 publication Critical patent/JP3679300B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • F15B13/0403Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves a secondary valve member sliding within the main spool, e.g. for regeneration flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/002Hydraulic systems to change the pump delivery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/08Regulating by delivery pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4148Open loop circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • F16H61/423Motor capacity control by fluid pressure control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00Fluid parameters
    • F04B2205/16Opening or closing of a valve in a circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00Fluid parameters
    • F04B2205/18Pressure in a control cylinder/piston unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Servomotors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容量制御弁を小型化し、容量の切換制御を安
定させるようにする。 【解決手段】 スプール19は小容量位置にある間、油
室22がタンクポート15Cに連通してパイロット圧を
受圧部19G側でのみ受圧し、受圧面積は小さくなる。
一方、パイロット圧となるモータ駆動圧が一定圧以上に
上昇すると、スプール19が戻しばね24に抗して大き
く摺動変位し、大容量位置に切換わる。これにより、パ
イロットポート15Bからのパイロット圧が油室22内
に小孔23を通じて導入され、スプール19の受圧面積
は油室22内の受圧部20A分だけ増大する。そして、
スプール19は受圧部19G側と油室22内の受圧部2
0Aとによりパイロット圧を受圧するため、パイロット
圧が前記一定圧以下まで減少しても、容量制御弁11が
大容量位置と小容量位置とに繰返し切換わるハンチング
を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル等の建設機械において可変容量型の油圧ポンプまたは
油圧モータ等として好適に用いられる可変容量型液圧回
転機の容量制御弁に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、可変容量型液圧回転機は、建設
機械等の油圧源となる油圧ポンプまたは走行用,旋回用
の油圧モータ等に用いられる。そして、例えば走行用の
油圧モータとして用いる場合には、容量可変アクチュエ
ータでモータ容量を大容量と小容量とに切換えることに
より、大容量のときには油圧モータを高トルクで低速回
転させ、小容量のときには低トルクで高速回転させるも
のである。
【0003】そして、油圧モータの容量制御装置として
は、油圧モータに外部から作用する負荷圧に応じてモー
タ容量を可変に制御する構成とした自己圧制御式の容量
制御装置が知られている(例えば、特開昭57−430
02号公報)。この自己圧制御式の容量制御装置は、油
圧モータの負荷圧をパイロット圧として容量制御弁に供
給し、このパイロット圧に従って容量制御弁を大容量位
置と小容量位置とに選択的に切換えることにより、容量
可変アクチュエータに給排する圧油を切換制御する構成
となっている。
【0004】この種の従来技術による自己圧制御式の容
量制御装置は、容量可変アクチュエータに圧油を選択的
に供給するメイン切換弁と、油圧モータの負荷圧を感知
し該メイン切換弁を負荷圧に応じて切換制御するパイロ
ット弁とによって容量制御弁を構成している。
【0005】そして、前記メイン切換弁は、パイロット
弁を介して供給されるパイロット圧(負荷圧)に応じて
大容量位置と小容量位置とに切換えられ、パイロット圧
に対する受圧面積を大容量位置と小容量位置とで変化さ
せることにより、容量切換時のハンチングを防止する構
成としている。
【0006】即ち、油圧モータはモータ容量を小容量か
ら大容量に切換えると、これに伴って負荷圧が減少する
傾向があるため、負荷圧の減少に応じてモータ容量が大
容量から再び小容量へと切換えられてしまうことがあ
る。そして、モータ容量が小容量に切換わったときには
負荷圧が増大するために、モータ容量が小容量から再び
大容量に切換えられるといった所謂ハンチング現象を生
じる。
【0007】そこで、このようなハンチング現象を防止
するために、上記従来技術ではメイン切換弁のパイロッ
ト圧に対する受圧面積を大容量位置と小容量位置とで変
化させ、モータ容量を切換えるパイロット圧(負荷圧)
の設定値に、例えば後述の図5に示すようなヒステリシ
ス特性を与えているものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、油圧モータの容量制御装置に用いる容量制
御弁を、油圧モータの容量可変アクチュエータに圧油を
選択的に供給するメイン切換弁と、油圧モータの負荷圧
に応じて該メイン切換弁を切換制御するパイロット弁と
によって構成しているために、メイン切換弁のスプール
とは別にパイロット弁を設ける必要があり、装置全体が
複雑になって小型化を図る場合の障害になるという問題
がある。
【0009】また、他の従来技術として、例えば実開昭
62−45401号(実公平6−28345号)公報に
は、油圧パイロット弁からなる容量制御弁のスプールを
段付形状とし、スプールの大径部側に油圧モータの負荷
圧をパイロット圧として作用させることにより、負荷圧
に応じて容量制御弁を小容量位置から大容量位置に切換
制御する構成としたものが開示されている。そして、こ
の容量制御弁は、負荷圧が一定範囲で減少するまでの間
はスプールのランドで高圧側の圧油給排ポートを遮断す
ることにより、パイロット圧の設定値にヒステリシス特
性を与える構成としている。
【0010】しかし、この場合にはモータ容量を大容量
として負荷圧が減少し始めると、スプールのランドで高
圧側の圧油給排ポートを遮断することにより、モータ容
量の減少を抑える構成としているに過ぎない。そして、
スプールのランドから圧油が僅かでも漏洩するとモータ
容量は小容量側に切換わるため、モータ容量を安定して
制御するのが難しいという問題がある。
【0011】一方、別の従来技術として、例えば特開平
1−116301号公報には、外部指令圧を用いてモー
タ容量を大容量と小容量とに切換えるため、容量制御弁
のスプールに外部指令圧を受圧する段差部を設け、この
段差部側で外部指令圧を受圧する受圧面積をスプールの
摺動位置(切換位置)に応じて変化させる構成としたも
のが開示されている。
【0012】しかし、この場合にはスプールの段差部側
にスリーブを挿嵌し、外部指令圧に対する受圧面積をス
プールの段差部とスリーブとの相対位置に応じて変化さ
せる構成としているために、スプールとは別体のスリー
ブが必要となり、これによって部品点数が増加し、容量
制御弁の構造が複雑になる上に、全体を小型化するのが
難しいという問題がある。
【0013】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、部品点数を少なくして
組立時の作業性を向上でき、全体をコンパクトに形成し
て小型化を図ることができる上に、容量制御を安定させ
て自動的に行うことができるようにした可変容量型液圧
回転機の容量制御弁を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1の発明は、容量可変アクチュエータを
用いて可変容量型液圧回転機の容量を制御するため、該
可変容量型液圧回転機の負荷圧をパイロット圧として受
圧することにより前記容量可変アクチュエータに給排す
る圧油を切換える構成としてなる可変容量型液圧回転機
の容量制御弁に適用される。
【0015】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、スプール摺動穴を有し、該スプール摺動穴の軸
方向に離間して高圧ポート、タンクポート、パイロット
ポートおよび前記容量可変アクチュエータへの圧油給排
ポートが設けられた弁ハウジングと、該弁ハウジングの
スプール摺動穴内に挿嵌され、該スプール摺動穴内を軸
方向に摺動変位することにより前記圧油給排ポートを高
圧ポート,タンクポートに選択的に連通,遮断するスプ
ールと、該スプールに設けられ、前記スプール摺動穴内
でスプールを軸方向に変位させるため前記パイロットポ
ートから導かれたパイロット圧を常時受圧する第1の受
圧部と、前記スプールに形成された有底穴からなり、該
スプールの軸方向に延びて端面に開口した有底の軸穴
と、該軸穴の開口端を閉塞するように該軸穴内に摺動可
能に挿嵌され、該軸穴の底部との間に油室を画成すると
共に該油室内の油圧反力を受承するピストンと、前記軸
穴の底部によって形成され、前記油室内の圧力を受圧す
ることにより前記第1の受圧部と共に前記スプールの合
計の受圧面積を変化させる第2の受圧部と、前記油室に
対応する位置で前記スプールに形成され、該スプールが
スプール摺動穴内を変位するときに前記油室を前記各ポ
ートのうち圧力の異なるポートに対して選択的に連通さ
せる油路とを備える構成としたことにある。
【0016】このように構成することにより、油路はス
プールの摺動変位に応じて油室を圧力の異なるポート、
例えばパイロットポートとタンクポートとに選択的に連
通させる。そして、油室がパイロットポートに連通した
ときに、スプールは油室内に導かれたパイロット圧を第
2の受圧部で受圧し、タンクポートに連通したときには
パイロット圧の受圧を解除される。このため、第1,第
2の受圧部によるスプールの合計の受圧面積は、油室が
油路を介していずれのポートに連通しているかによって
変化することになり、この受圧面積の変化を活用して容
量制御弁の切換圧力(パイロット圧)にヒステリシス特
性を与えることができる。
【0017】また、請求項2の発明は、弁ハウジングと
スプールとの間に付勢手段を設け、該付勢手段は前記ス
プールを第1の受圧部によるパイロット圧の受圧方向と
は逆方向に常時付勢する構成としている。これにより、
液圧回転機の負荷圧(パイロット圧)が小さい状態では
スプールを付勢手段によって一方向に摺動変位させ、パ
イロット圧が上昇したときには第1の受圧部により付勢
手段に抗してスプールを他方向に摺動変位させることが
できる。そして、この間に油室を圧力の異なるポートに
連通,遮断させることにより、第1,第2の受圧部によ
るスプールのパイロット圧に対する受圧面積を変化さ
せ、容量制御弁の切換圧力にヒステリシス特性を与える
ことができる。
【0018】一方、請求項3の発明が採用する構成の特
徴は、スプール摺動穴を有し、該スプール摺動穴の軸方
向に離間して高圧ポート、タンクポート、パイロットポ
ート、外部指令圧ポートおよび容量可変アクチュエータ
への圧油給排ポートが設けられた弁ハウジングと、該弁
ハウジングのスプール摺動穴内に挿嵌され、該スプール
摺動穴内を軸方向に摺動変位することにより前記圧油給
排ポートを高圧ポート,タンクポートに選択的に連通,
遮断するスプールと、該スプールに設けられ、前記外部
指令圧ポートから導かれた外部指令圧を受圧することに
より、前記スプールを軸方向に変位させる指令圧受圧部
と、該指令圧受圧部と軸方向で対向するように前記スプ
ールに設けられ、前記パイロットポートから導かれたパ
イロット圧を常時受圧することにより前記スプールを指
令圧受圧部とは逆向きに変位させる第1の受圧部と、前
記スプールに形成された有底穴からなり、該スプールの
軸方向に延びて端面に開口した有底の軸穴と、該軸穴の
開口端を閉塞するように該軸穴内に摺動可能に挿嵌さ
れ、該軸穴の底部との間に油室を画成すると共に該油室
内の油圧反力を受承するピストンと、前記軸穴の底部に
よって形成され、前記油室内の圧力を受圧することによ
り前記第1の受圧部と共に前記スプールの合計の受圧面
積を変化させる第2の受圧部と、前記油室に対応する位
置で前記スプールに形成され、該スプールがスプール摺
動穴内を変位するときに前記油室を前記各ポートのうち
圧力の異なるポートに対して選択的に連通させる油路と
を備える構成としたことにある。
【0019】このように構成することにより、外部指令
圧を用いて容量制御弁を切換制御でき、例えば外部指令
圧をタンク圧レベルまで低下させた状態では、パイロッ
トポートからのパイロット圧に拘りなくスプールを一方
向の摺動位置に保ち、容量制御弁を例えば大容量位置に
固定することができる。そして、外部指令圧を大きくし
てスプールを他方向に変位させた場合には、該スプール
が液圧回転機の負荷圧(パイロット圧)に応じて一方向
または他方向に摺動変位可能な状態となり、このときに
スプールは、パイロット圧を受圧して一方向に押圧され
るときに、これと対向する他方向に外部指令圧を受圧す
ることになる。これにより、容量制御弁は、外部指令圧
とパイロット圧との圧力差、受圧面積差を利用し、容量
の切換制御を行うことができると共に、パイロット圧に
対するヒステリシス特性をもった容量の切換制御を行う
ことができる。
【0020】また、請求項4の発明によると、指令圧受
圧部はスプールの一端側端面によって形成してなる構成
としている。これにより、スプールの一端側端面全体で
外部指令圧を受圧でき、外部指令圧を比較的低い圧力と
しても指令圧受圧部は大なる受圧面積をもって外部指令
圧を受圧できる。
【0021】また、請求項5の発明は、弁ハウジングと
スプールとの間に付勢手段を設け、該付勢手段は前記ス
プールを指令圧受圧部による外部指令圧の受圧方向とは
逆方向に常時付勢する構成としている。
【0022】これにより、例えば外部指令圧をタンク圧
レベルまで低下させた状態では、付勢手段でスプールを
一方向に付勢することによって、パイロットポートから
のパイロット圧に拘りなくスプールを一方向の摺動位置
に保つことができ、容量制御弁を例えば大容量位置に固
定できる。また、外部指令圧を大きくした場合には、ス
プールを付勢手段に抗して他方向に押動でき、この状態
では液圧回転機の負荷圧に応じてスプールを摺動変位さ
せることが可能となり、パイロット圧に対するヒステリ
シス特性をもった容量の切換制御を行うことができる。
【0023】一方、請求項6の発明によると、指令圧受
圧部と弁ハウジングとの間には外部指令圧ポートに連通
する外部指令圧室を画成し、前記外部指令圧ポートを外
部の指令圧供給手段に接続する指令圧管路には、前記外
部指令圧室にダンパ作用を発生させるための絞りを設け
てなる構成としている。
【0024】これにより、例えば液圧回転機の起動時等
に負荷圧が瞬間的に変動した場合でも、外部指令圧室を
ダンパ室として作用させることができ、スプールの瞬間
的な動きを抑えてハンチングを抑制できると共に、容量
の切換制御を安定させることができる。
【0025】また、請求項7の発明は、弁ハウジングと
スプールとの間に、外部指令圧室をパイロットポートに
対して液密にシールするシール部材を設けてなる構成と
している。これにより、パイロットポートからの高圧が
外部指令圧室側に漏洩するのを防止でき、外部指令圧室
に前記絞りによる「こもり圧」が発生するのを防ぐこと
ができる。
【0026】そして、請求項8の発明は、弁ハウジング
の外部指令圧ポートに、指令圧管路の一部を構成する配
管接続用の管継手を設け、該管継手には絞りを設ける構
成としている。これにより、外部指令圧室をダンパ室と
して機能させるための絞りを管継手に内蔵でき、指令圧
管路を構成する配管の途中に絞りを別途設ける必要がな
くなる。
【0027】また、請求項9の発明によると、油路はス
プールの摺動位置に応じて油室をパイロットポート,タ
ンクポートに選択的に連通,遮断する構成とし、前記ス
プールは、油室がパイロットポートと連通するときに第
1,第2の受圧部により大なる受圧面積をもってパイロ
ット圧を受圧し、前記油室がタンクポートと連通すると
きには前記第1の受圧部により小なる受圧面積をもって
パイロット圧を受圧する構成としている。
【0028】この場合には、油室がパイロットポートに
連通している間は油室内にパイロット圧が導かれるため
に、第2の受圧部によって油室の受圧面積分だけパイロ
ット圧に対するスプールの受圧面積を増大させることが
できる。また、油室がタンクポートと連通するときには
油室内の圧力がタンク圧レベルまで低下するので、スプ
ールは第1の受圧部のみパイロット圧を受圧することに
なり、スプールの受圧面積を減少させることができる。
【0029】一方、請求項10の発明によると、第2の
受圧部は第1の受圧部よりも小さい受圧面積を有し、油
室がパイロットポートに連通するときに前記第2の受圧
部は第1の受圧部位と逆向きにパイロット圧を受圧する
構成としている。
【0030】この場合には、油室がパイロットポートに
連通している間は油室内にパイロット圧を導くことによ
り、第2の受圧部は第1の受圧部とは逆向きにパイロッ
ト圧を受圧し、第2の受圧部の受圧面積分だけ第1の受
圧部のパイロット圧に対する受圧面積を相殺して減少さ
せることができる。また、油室が圧力の低いタンクポー
ト等に連通するときには油室内の圧力が低い圧力レベル
まで低下し、スプールに受圧部と逆向きに作用する圧力
は小さくなるので、前記第1の受圧部によりスプールは
大きな受圧面積をもってパイロット圧を受圧でき、パイ
ロット圧の受圧面積を相対的に増大させることができ
る。
【0031】また、請求項11の発明によると、第1の
受圧部は、軸穴よりも大なる穴径をもってスプールに形
成され前記軸穴とは反対側の端面に開口してスプールの
軸方向に延びた有底穴からなり、該有底穴内にはピスト
ンよりも大径なピストン部材を摺動可能に挿嵌すること
によってパイロットポートと常時連通するパイロット圧
の受圧室を画成する構成としている。
【0032】これにより、有底穴の底部とピストン部材
との間にパイロットポートと常時連通するパイロット圧
の受圧室を画成でき、スプール内の有底穴からなる第1
の受圧部は、受圧室を介してパイロット圧を常に受圧す
ることができる。
【0033】また、請求項12の発明によると、油路は
スプールの摺動位置に応じて油室をパイロットポート,
外部指令圧ポートに選択的に連通,遮断する構成とし、
第2の受圧部は第1の受圧部とは逆向きにパイロット圧
または外部指令圧を受圧する構成としている。
【0034】これにより、油室がパイロットポートに連
通している間は油室内にパイロット圧を導くことによ
り、第2の受圧部は第1の受圧部とは逆向きにパイロッ
ト圧を受圧し、第2の受圧部の受圧面積分だけ第1の受
圧部によるパイロット圧に対する受圧面積を相殺して減
少させることができる。また、油室が外部指令圧ポート
に連通するときには油室内の圧力を外部指令圧のレベル
まで下げることができ、スプールに第1の受圧部と逆向
きに作用する圧力は小さくなるので、前記第1の受圧部
によりスプールは大きな受圧面積をもってパイロット圧
を受圧でき、パイロット圧の受圧面積を相対的に増大さ
せることができる。
【0035】一方、請求項13の発明によると、スプー
ルは一端側が他の部分よりも大径となった段付スプール
からなり、第1の受圧部はスプーの大径部側に位置する
外周側の段差部により形成してなる構成としている。
【0036】これにより、スプールの一端側外周には大
径となった段差部の位置で環状をなす第1の受圧部を形
成でき、該第1の受圧部に作用するパイロット圧により
スプールを摺動変位させることができる。また、この場
合には、例えば請求項11の発明のように、スプールに
軸穴とは別の有底穴を設けてパイロット圧の受圧室等を
画成する必要がないので、スプールの全長を短くするこ
とが可能となる。
【0037】また、請求項14の発明では、油路は油室
をパイロットポートに連通させるときに前記油室を他の
ポートに対してほぼ同時に遮断し、前記油室を他のポー
トに連通させるときには前記パイロットポートに対して
ほぼ同時に遮断させる構成としている。
【0038】これにより、スプールは油路による油室と
各ポートとの連通,遮断を零ラップで行うことができ、
例えば油室がパイロットポートとタンクポートまたは外
部指令圧ポートに同時に連通して油室内の圧力が不安定
になる等の不具合をなくすことができる。
【0039】さらに、請求項15の発明によると、スプ
ールは圧力の異なるポート間を互いに遮断する複数のラ
ンドを有し、油路は各ポートのうちパイロットポートよ
りも圧力の低いポートに対して油室を連通,遮断する位
置に絞り通路を有してなる構成としている。
【0040】これにより、油室内にパイロットポートか
らのパイロット圧を導いて油室内を高圧にした後に、例
えばスプールの摺動変位に応じて油室がタンクポートに
連通したときでも、油室内の高圧がタンクポート側に噴
流となって流出するのを、絞り通路によって抑えること
ができ、低圧のタンクポート側に異常圧が発生する等の
不具合を解消できる。
【0041】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
可変容量型液圧回転機の容量制御弁を、油圧ショベル等
の走行用油圧モータに適用した場合を例に挙げ、添付図
面を参照して詳細に説明する。
【0042】ここで、図1ないし図5は本発明の第1の
実施の形態を示し、図中、1はタンク2と共に油圧源を
構成する油圧ポンプで、該油圧ポンプ1は油圧ショベル
の原動機(図示せず)によって回転駆動され、タンク2
内から吸込んだ作動油を高圧の圧油として後述の油圧モ
ータ3等に供給するものである。
【0043】3は走行用の油圧モータで、該油圧モータ
3は、例えば斜板式または斜軸式の可変容量型液圧回転
機により構成され、斜板または弁板等からなる容量可変
部3Aを有している。そして、油圧モータ3は、後述の
サーボアクチュエータ10を用いて容量可変部3Aを傾
転角が大きくなる矢示A方向に傾転駆動するときに、モ
ータ容量が大容量側へと増大され、傾転角が小さくなる
矢示B方向に傾転駆動するときにはモータ容量が小容量
側に減少されるものである。
【0044】4A,4Bは油圧モータ3を油圧ポンプ1
とタンク2に接続した一対の主管路で、該主管路4A,
4Bは、後述の方向制御弁5等を介して油圧ポンプ1か
らの圧油を油圧モータ3に給排する。これによって、油
圧モータ3は正転または逆転し、油圧ショベル(車両)
を前進または後進させるものである。また、主管路4
A,4Bは、後述のカウンタバランス弁6と方向制御弁
5との間が油圧源側の管路部4A1 ,4B1 となり、カ
ウンタバランス弁6と油圧モータ3との間がアクチュエ
ータ側の管路部4A2 ,4B2 となっている。
【0045】5は主管路4A,4Bの途中に設けられた
走行用の方向制御弁で、該方向制御弁5は、図1に示す
如く例えば4ポート3位置の方向制御弁として構成され
ている。そして、油圧ショベルのオペレータが操作レバ
ー5Aを切換操作することにより、方向制御弁5は中立
位置(イ)から切換位置(ロ),(ハ)に切換操作され
る。
【0046】そして、方向制御弁5は切換位置(ロ)
で、油圧ポンプ1からの圧油を主管路4Aを介して油圧
モータ3に供給し、油圧モータ3を例えば正方向に回転
させると共に、油圧モータ3からの戻り油を主管路4B
を介してタンク2へと排出させる。また、方向制御弁5
を切換位置(ハ)に切換えたときには、圧油の供給方向
が逆転し、油圧モータ3は逆方向に回転駆動される。
【0047】6は油圧モータ3に付設されたブレーキ弁
を構成するカウンタバランス弁で、該カウンタバランス
弁6は、油圧源側の管路部4A1 ,4B1 とアクチュエ
ータ側の管路部4A2 ,4B2 との間に設けられた一対
のチェック弁7A,7Bと、油圧源側の管路部4A1 ,
4B1 とアクチュエータ側の管路部4A2 ,4B2 との
間に配設され、チェック弁7A,7Bと並列に接続され
た圧力制御弁8とにより構成されている。
【0048】そして、カウンタバランス弁6の圧力制御
弁8は、方向制御弁5にほぼ連動して中立位置(イ)か
ら切換位置(ロ),(ハ)に切換わり、油圧ポンプ1か
らの圧油が油圧モータ3に給排されるのを補償する。ま
た、カウンタバランス弁6は、油圧モータ3の慣性回転
時等に圧力制御弁8が中立位置(イ)に復帰することに
より、油圧モータ3とカウンタバランス弁6との間でア
クチュエータ側の管路部4A2 または4B2 内にブレー
キ圧を発生させるものである。
【0049】ここで、カウンタバランス弁6の圧力制御
弁8は、例えば6ポート3位置の油圧パイロット式方向
制御弁からなり、高圧導出ポートとなるセンタバイパス
ポート8Aを有している。そして、圧力制御弁8は、中
立位置(イ)から切換位置(ロ)に切換わったときに、
油圧源側の管路部4A1 ,4B1 のうち高圧側の管路部
4A1 にセンタバイパスポート8Aが接続され、切換位
置(ハ)に切換わったときには管路部4B1 に接続され
る。
【0050】これによって、圧力制御弁8のセンタバイ
パスポート8Aは、油圧モータ3の負荷圧であるモータ
駆動圧を後述のパイロット管路27内に導き、後述の容
量制御弁11をパイロット管路27からのパイロット圧
に応じて切換制御させる。また、圧力制御弁8が中立位
置(イ)に復帰したときには、センタバイパスポート8
Aが後述のタンク管路30に接続されることにより、パ
イロット管路27内のパイロット圧はタンク圧レベルま
で自動的に低下するものである。
【0051】9は油圧モータ3とカウンタバランス弁6
との間に位置して主管路4A,4Bの管路部4A2 ,4
B2 間に設けられた高圧選択弁としてのシャトル弁で、
該シャトル弁9は主管路4A,4Bの管路部4A2 ,4
B2 のうち高圧側の圧油を選択し、選択した圧油を後述
の高圧管路28、容量制御弁11を介してサーボアクチ
ュエータ10に供給するものである。
【0052】10は油圧モータ3に付設された容量可変
アクチュエータとしてのサーボアクチュエータで、該サ
ーボアクチュエータ10は、油圧モータ3の容量可変部
3Aを駆動する傾転ピストン10Aを有し、常時はスプ
リング10Bにより容量可変部3Aを矢示A方向の大傾
転(大容量)側に付勢している。そして、サーボアクチ
ュエータ10は油圧室10C内に高圧の圧油が供給され
ると、傾転ピストン10Aにより容量可変部3Aをスプ
リング10Bに抗して矢示B方向に駆動し、モータ容量
を大容量から小容量に切換える構成となっている。
【0053】11は油圧モータ3にサーボアクチュエー
タ10と共に付設された容量制御弁で、該容量制御弁1
1は、図2等に示すように弁ハウジング12と、該弁ハ
ウジング12内に摺動可能に設けられた後述のスプール
19およびピストン21等とによって構成されている。
また、容量制御弁11は、図1に示す如く6ポート2位
置の油圧パイロット式切換弁等からなり、パイロット管
路27からのパイロット圧Pにより大容量位置(a)と
小容量位置(b)とに切換制御されるものである。
【0054】そして、容量制御弁11は、小容量位置
(b)にあるときに、高圧管路28からの圧油をサーボ
アクチュエータ10の油圧室10Cに後述の給排管路2
9を介して供給する。これにより、傾転ピストン10A
は容量可変部3Aを傾転角が小さくなる矢示B方向に駆
動する。また、容量制御弁11は、大容量位置(a)に
切換わったときに給排管路29をタンク管路26に接続
し、油圧室10C内の圧油をタンク2に向けて排出させ
る。これにより、サーボアクチュエータ10はスプリン
グ10Bによって容量可変部3Aを傾転角が大きくなる
矢示A方向に駆動する。
【0055】ここで、容量制御弁11の弁ハウジング1
2には、一端側が開口端13Aとなり、他端側が閉塞端
13Bとなった段付のスプール摺動穴13が形成されて
いる。そして、該スプール摺動穴13の外周側には環状
の油溝14A,14B,14C,14D,14E,14
Fが軸方向に離間して形成されている。
【0056】また、弁ハウジング12には軸方向に互い
に離間してタンクポート15A,15C,15F、パイ
ロットポート15B、高圧ポート15Dおよび圧油給排
ポート15Eが形成されている。そして、これらのポー
ト15A〜15Fは油溝14A〜14Fを介してスプー
ル摺動穴13内に連通するものである。
【0057】16はスプール摺動穴13の開口端13A
側を閉塞した蓋体で、該蓋体16は弁ハウジング12の
一部を構成し、後述するスプール19の一端側端面との
間には油溝14A内に位置してばね室17を形成してい
る。また、蓋体16の内側面には、ばね室17内に向け
て突出するロッド状のストッパ18が設けられ、該スト
ッパ18はスプール19のストロークエンドを図3に示
す如く規制するものである。
【0058】19は弁ハウジング12のスプール摺動穴
13内に挿嵌されたスプールで、該スプール19は図
2、図4に示す如く外周側にランド19A,19B,1
9C,19Dが軸方向に互いに離間して形成され、ラン
ド19Bとランド19Cとの間には、油溝14B,14
C間を連通,遮断する環状溝19Eが形成されている。
また、スプール19のランド19Cとランド19Dとの
間には、油溝14D,14E間を連通,遮断する他の環
状溝19Fが形成され、該環状溝19Fとランド19D
とにより、圧油給排ポート15Eは高圧ポート15Dと
タンクポート15Fとに選択的に連通,遮断されるもの
である。
【0059】ここで、スプール19は一端側に位置する
ランド19A側が最大径となった段付スプールとして形
成され、ランド19Bに対向するランド19Aの段差部
(端面側)は、パイロット管路27からのパイロット圧
Pを受圧する第1の受圧部19Gとなっている。そし
て、ランド19Aは外径Da 、ランド19Bは外径Db
に形成され、受圧部19Gは数1の式による受圧面積S
1 を有している。
【0060】
【数1】 S1 =(Da2×π/4)−(Db2×π/4) =(Da2−Db2) ×π/4
【0061】これにより、受圧部19Gは受圧面積S1
をもってパイロット管路27からのパイロット圧Pを常
時受圧する。そして、このパイロット圧Pが昇圧するこ
とにより、スプール19は後述の戻しばね24に抗して
矢示C方向に摺動変位するものである。
【0062】20はスプール19に形成され軸方向に延
びた有底穴からなる軸穴で、該軸穴20は一端側が底部
となって閉塞され、他端側がスプール19の端面に開口
している。そして、軸穴20は図4に示すように比較的
小さい穴径Dc (Dc <Db<Da )をもって形成さ
れ、軸穴20の底部は後述する油室22内の圧力を、
【0063】
【数2】S2 =Dc2×π/4 なる受圧面積S2 をもって受承する第2の受圧部20A
となっている。
【0064】21は軸穴20内に摺動可能に挿嵌された
ピストンで、該ピストン21は軸穴20の開口端側を常
に閉塞し、その一端側は軸穴20の底部との間に油室2
2を画成している。また、ピストン21の他端側は、図
3に示す如くスプール19の端面から軸方向に突出し、
油室22内のパイロット圧Pによる油圧反力を受承する
ためスプール摺動穴13の閉塞端13B側に当接してい
る。
【0065】23は油室22の位置でスプール19の径
方向に穿設された油路としての小孔で、該小孔23は環
状溝19Eの位置でスプール19の外周面に開口してい
る。そして、小孔23は、スプール19の摺動位置に応
じて油室22をタンクポート15C(油溝14C)とパ
イロットポート15B(油溝14B)とに選択的に連
通,遮断するものである。
【0066】この場合、スプール19は、小孔23によ
る油室22とタンクポート15C,パイロットポート1
5Bとの連通,遮断を零ラップで行う。このため、ラン
ド19B,19C間の環状溝19Eの軸方向長さは、油
溝14B,14C間の離間寸法にほぼ一致する寸法をも
って形成されている。そして、小孔23は油室22をパ
イロットポート15Bに連通させるときに、環状溝19
Eにより油室22をタンクポート15Cに対してほぼ同
時に遮断し、油室22をタンクポート15Cに連通させ
るときにはパイロットポート15Bに対してほぼ同時に
遮断する構成となっている。
【0067】24は蓋体16とスプール19との間に位
置してばね室17内に配設された付勢手段を構成する戻
しばねで、該戻しばね24は一端側がストッパ18の外
周側に挿通され、他端側はスプール19の一端側に嵌合
等の手段により取付けられている。そして、戻しばね2
4はスプール19を閉塞端13B側に向け矢示D方向の
付勢力Fa をもって常時付勢し、これにより容量制御弁
11は、図1に示す小容量位置(b)に保持されるもの
である。
【0068】25は油圧モータ3からのドレン(漏洩
油)をタンク2側に排出するドレン管路、26は容量制
御弁11のタンクポート15A,15C,15Fをタン
ク2に常時接続するタンク管路を示している。
【0069】また、27は容量制御弁11のパイロット
ポート15Bに接続されたパイロット管路で、該パイロ
ット管路27はカウンタバランス弁6のセンタバイパス
ポート8Aに接続され、油圧モータ3のモータ駆動圧
(負荷圧)をパイロット圧Pとして容量制御弁11のパ
イロットポート15Bに導くものである。
【0070】28はシャトル弁9を容量制御弁11の高
圧ポート15Dに接続した高圧管路で、該高圧管路28
は、主管路4A,4Bの管路部4A2 ,4B2 からシャ
トル弁9で選択した高圧側の圧油を容量制御弁11の高
圧ポート15Dに導くものである。
【0071】29はサーボアクチュエータ10の油圧室
10Cを容量制御弁11の圧油給排ポート15Eに接続
した給排管路である。さらに、30はカウンタバランス
弁6のセンタバイパスポート8Aに接続された他のタン
ク管路で、該タンク管路30はカウンタバランス弁6の
圧力制御弁8が中立位置(イ)に復帰したときに、セン
タバイパスポート8Aをタンク2に接続する。これによ
り、パイロット管路27内のパイロット圧Pはタンク圧
レベルまで低下するものである。
【0072】本実施の形態による容量制御弁11を備え
た油圧ショベルの走行用油圧回路は上述の如き構成を有
するもので、次に、その作動について説明する。
【0073】まず、油圧ショベルのオペレータが車両を
走行駆動するために、図1に示す方向制御弁5を中立位
置(イ)から切換位置(ロ)に切換えると、油圧ポンプ
1からの圧油はモータ駆動圧となって主管路4A側から
油圧モータ3に供給される。そして、このときにカウン
タバランス弁6の圧力制御弁8は管路部4A1 ,4B1
間の差圧で中立位置(イ)から切換位置(ロ)側に切換
わり、油圧モータ3からの戻り油を圧力制御弁8を介し
て主管路4B(管路部4B1 )側からタンク2へと排出
させ、これによって車両は前進方向に走行駆動される。
【0074】一方、走行用の方向制御弁5を中立位置
(イ)から切換位置(ハ)に切換えたときには、主管路
4B側にモータ駆動圧が供給され、油圧モータ3は前述
の場合とは逆向きに回転駆動される。そして、この場合
には圧力制御弁8が中立位置(イ)から切換位置(ハ)
に切換わり、油圧モータ3からの戻り油を圧力制御弁8
を介して主管路4A(管路部4A1 )側からタンク2へ
と排出させ、これによって車両は後進方向に走行駆動さ
れる。
【0075】ここで、車両の走行時に圧力制御弁8が中
立位置(イ)から切換位置(ロ)または(ハ)に切換わ
った状態では、圧力制御弁8のセンタバイパスポート8
Aが油圧源側の管路部4A1 または4B1 に接続され、
モータ駆動圧はパイロット圧Pとなってパイロット管路
27から容量制御弁11のパイロットポート15Bに供
給される。
【0076】また、アクチュエータ側の管路部4A2 ,
4B2 側ではシャトル弁9によってモータ駆動圧が選択
され、選択された圧油は高圧管路28から容量制御弁1
1の高圧ポート15Dに導かれる。
【0077】そして、容量制御弁11のパイロットポー
ト15Bに供給されたパイロット圧Pは、図2に示すス
プール19の受圧部19Gに作用し前記数1の式による
受圧面積S1 をもって、スプール19を押圧力F1 で戻
しばね24の付勢力Fa に抗して矢示C方向に押圧す
る。
【0078】
【数3】F1 =S1 ×P
【0079】また、戻しばね24の付勢力Fa は、
【0080】
【数4】Fa =S1 ×P1 =(S1 +S2 )×P2 なる関係を満たすように予め設定され、図5に示す特性
線31の如くパイロット圧Pが圧力P1 ,P2 (P1 >
P2 )の間で変化するときに、モータ容量の切換制御圧
にヒステリシス特性が与えられるものである。
【0081】即ち、車両が坂道を登る登坂走行時等に
は、油圧モータ3の負荷圧が上昇し、パイロット圧Pは
圧力P1 以上まで上昇する。そして、このときにスプー
ル19は、受圧部19Gにより矢示C方向の押圧力F1
(F1 =S1 ×P1 )をもって戻しばね24を図3に示
す如く撓み変形させ、ストッパ18に当接するストロー
クエンドまで摺動変位する。
【0082】これにより、容量制御弁11は戻しばね2
4の付勢力Fa に抗して図1に示す小容量位置(b)か
ら大容量位置(a)へと切換わり、容量制御弁11の高
圧ポート15Dはスプール19のランド19Dにより圧
油給排ポート15Eに対して遮断される。このときに、
該圧油給排ポート15Eはタンクポート15F(タンク
管路26)に連通される。
【0083】このため、サーボアクチュエータ10は油
圧室10Cが給排管路29、容量制御弁11の圧油給排
ポート15E、タンク管路26等を介してタンク2と接
続され、スプリング10Bによって油圧モータ3の容量
可変部3Aを矢示A方向へと大傾転側に駆動する。これ
により、モータ容量は、登坂走行に備えて油圧モータ3
を高トルクで低速回転できるように大容量に制御され
る。
【0084】また、このときに容量制御弁11はスプー
ル19内の油室22が、図3に示すように小孔23、環
状溝19E、油溝14Bを介してパイロットポート15
Bに接続されることにより、油室22内には例えば圧力
P1 以上のパイロット圧Pが供給される。
【0085】そして、スプール19は受圧部19Gで受
圧面積S1 をもってパイロット圧Pを受圧する。また、
油室22内の受圧部20A側では、前記数2の式による
受圧面積S2 をもってパイロット圧Pを受圧する。この
ため、スプール19は受圧部19Gと受圧部20Aとの
合計の受圧面積(S1 +S2 )をもってパイロット圧P
を受圧し続けることになる。
【0086】この結果、油圧モータ3の容量が小容量か
ら大容量に変化して、モータ駆動圧(負荷圧)が僅かに
低下した場合でも、パイロット圧Pが圧力P2 以上であ
る間はスプール19が、
【0087】
【数5】F2 =(S1 +S2 )×P
【0088】
【数6】F2 ≧Fa 但し、P≧P2 なる押圧力F2 をもって、図3中に示す如く戻しばね2
4を矢示C方向に撓み変形させ、容量制御弁11を大容
量位置(a)に保つものである。
【0089】一方、車両の登坂走行が終わり、例えば平
地の直進走行等に移った場合には、パイロット圧Pが、
図5に示す圧力P2 以下まで低下する。これによって、
スプール19の押圧力F2 は、戻しばね24の付勢力F
a よりも小さくなるので、スプール19は戻しばね24
により矢示D方向に押戻され、図2に示す初期位置まで
摺動変位し、容量制御弁11は再び小容量位置(b)に
復帰する。
【0090】そして、このときには容量制御弁11の高
圧ポート15Dが圧油給排ポート15Eに連通される。
このため、サーボアクチュエータ10は油圧室10C内
に、シャトル弁9で選択した高圧管路28からの圧油が
給排管路29等を介して供給され、傾転ピストン10A
により油圧モータ3の容量可変部3Aを矢示B方向へと
小傾転側に駆動する。これにより、油圧モータ3の容量
を平地走行に適した小容量に制御でき、車両を低トルク
で高速走行させることができる。
【0091】また、このときに容量制御弁11はスプー
ル19内の油室22が、図2に示すように小孔23、油
溝14Cを介してタンクポート15Cに接続され、油室
22内の圧力はタンク圧レベルまで低下する。このた
め、スプール19は、油室22内の受圧部20A側でパ
イロット圧Pを受圧することなく、受圧部19G側での
み受圧面積S1 をもってパイロット圧Pを受圧すること
になり、スプール19は受圧面積S1 に減少される。
【0092】この結果、油圧モータ3の容量が大容量か
ら小容量に変化して、モータ駆動圧(負荷圧)が僅かに
増加した場合でも、パイロット圧Pが圧力P1 に達する
までの間はスプール19が、数7の式による押圧力F1
で戻しばね24を図2中の矢示C方向に押圧するに留ま
り、
【0093】
【数7】F1 <Fa 但し、P<P1 スプール19は戻しばね24により初期位置に付勢さ
れ、容量制御弁11を小容量位置(b)に保持するもの
である。
【0094】かくして、本実施の形態によれば、スプー
ル19の一端側に最大径のランド19Aを設けて環状の
受圧部19Gを形成し、該受圧部19Gによりパイロッ
トポート15Bからのパイロット圧Pを受圧面積S1 を
もって受圧させる。そして、スプール19の他端側から
軸方向に延びる有底の軸穴20内には、ピストン21を
摺動可能に挿嵌して油室22を画成し、該油室22を小
孔23によりスプール19の摺動位置に応じてタンクポ
ート15Cとパイロットポート15Bとに選択的に連
通,遮断する構成としている。
【0095】そして、スプール19が図2に示す初期位
置、即ち容量制御弁11が小容量位置(b)にある間
は、油室22をタンクポート15Cに連通させることに
より、スプール19のパイロット圧Pに対する受圧面積
を受圧部19G側の受圧面積S1 のみに減少させる。こ
の結果、モータ駆動圧(パイロット圧P)が圧力P1 以
上に上昇するまでは、スプール19を戻しばね24によ
って初期位置に保持でき、容量制御弁11を小容量位置
(b)に保つことができる。
【0096】また、モータ駆動圧が圧力P1 以上に上昇
したときには、スプール19が戻しばね24に抗してス
トロークエンドまで摺動変位する。これにより、油室2
2内に小孔23を通じてパイロットポート15Bからの
パイロット圧Pを導入し、油室22内の受圧部20Aに
よる受圧面積S2 分だけスプール19の受圧面積を増大
でき、合計の受圧面積(S1 +S2 )をもってパイロッ
ト圧Pを受圧し続けることができる。
【0097】このため、油圧モータ3の容量が小容量か
ら大容量に増加し、モータ駆動圧が僅かに減少したよう
な場合でも、大きな受圧面積(S1 +S2 )をもってス
プール19を図3に示すスロークエンドに保持できる。
そして、モータ駆動圧が平地走行時の圧力P2 以下に低
下するまで、容量制御弁11を大容量位置(a)に切換
えておくことにより、油圧モータ3のモータ容量を大容
量に保つことができる。
【0098】従って、本実施の形態によれば、容量制御
弁11の切換制御圧に圧力P1 ,P2 の範囲で、図5に
示すヒステリシス特性を与えることができ、容量の切換
えに伴うハンチング現象を防止できる。これにより、容
量制御を安定させて自動的に行うことができる。また、
容量制御弁11を弁ハウジング12、スプール19、ピ
ストン21および戻しばね24によって構成できるた
め、部品点数を少なくして組立時の作業性を向上できる
と共に、全体をコンパクトに形成して小型化を図ること
ができる。
【0099】また、スプール19を一端側が大径となっ
た段付スプールとして形成し、スプール19の外周側に
は最大径となったランド19Aの位置に、パイロット圧
Pの受圧部19Gを設ける構成としているから、スプー
ル19の軸方向長さを短くでき、容量制御弁11全体を
小型化することができる。
【0100】さらに、スプール19内に画成した油室2
2は、容量制御弁11の切換制御時にパイロットポート
15Bとタンクポート15Cとにほぼ零ラップで連通,
遮断される構成としているため、パイロット圧Pに対す
るスプール19の受圧面積を容量の切換時に瞬間的に増
減させることができ、スプール19を初期位置とストロ
ークエンドとの間で円滑に摺動変位できる。そして、モ
ータ容量の切換えに伴うハンチング現象の発生を良好に
抑えることができ、安定した容量制御を実現することが
できる。
【0101】次に、図6ないし図8は本発明の第2の実
施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、容量制御弁に
外部指令圧ポートを追加して設け、外部指令圧を外部選
択手段で選択することにより、モータ容量を大容量に固
定する制御と、容量自動切換制御とを運転条件に合わせ
て選択的に行う構成としたことにある。なお、本実施の
形態では前記第1の実施の形態と同一の構成要素に同一
の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【0102】図中、41は本実施の形態で採用した容量
制御弁で、該容量制御弁41は、図7に示すように弁ハ
ウジング42と、後述のスプール49およびピストン5
1等とによって構成されている。そして、容量制御弁4
1は前記実施の形態で述べた容量制御弁11とほぼ同様
に構成されている。しかし、該容量制御弁41は後述す
る指令圧管路59からの外部指令圧とパイロット管路2
7からのパイロット圧Pにより大容量位置(a)と小容
量位置(b)とに切換制御されるものである。
【0103】ここで、容量制御弁41の弁ハウジング4
2には、一端側が開口端43Aとなり、他端側が閉塞端
43Bとなった段付のスプール摺動穴43が形成され、
該スプール摺動穴43の外周側には環状の油溝44A,
44B,44C,44D,44Eが軸方向に離間して形
成されている。
【0104】また、弁ハウジング42には軸方向に互い
に離間して外部指令圧ポート45A、パイロットポート
45B、タンクポート45C,45F、高圧ポート45
Dおよび圧油給排ポート45Eが形成され、これらのポ
ート45A〜45Eは油溝44A〜44Eを介してスプ
ール摺動穴43内に連通するものである。
【0105】46はスプール摺動穴43の開口端43A
側を閉塞した蓋体で、該蓋体46は弁ハウジング42の
一部を構成し、後述するスプール49の一端側端面との
間には油溝44A内に位置して外部指令圧室47を形成
している。
【0106】48はスプール摺動穴43の閉塞端43A
とスプール49の他端側端面との間に形成されたばね室
で、該ばね室48内には後述の戻しばね56、ストッパ
55等が配設されている。また、ばね室48はタンクポ
ート45F、タンク管路26を介してタンク2に常時接
続されている。
【0107】49は弁ハウジング42のスプール摺動穴
43内に挿嵌されたスプールで、該スプール49は図
7、図8に示す如く外周側にランド49A,49B,4
9C,49D,49Eが軸方向に互いに離間して形成さ
れている。また、スプール49のランド49Dとランド
49Eとの間には、油溝44D,44E間を連通,遮断
する環状溝49Fが形成されている。そして、スプール
49は環状溝49Fとランド49Eとにより、圧油給排
ポート45Eを高圧ポート45Dとタンクポート45F
とに選択的に連通,遮断するものである。
【0108】ここで、スプール49は一端側に位置する
ランド49A側が最大径となった段付スプールとして形
成され、ランド49Bに対向するランド49Aの段差部
(端面側)は、パイロット管路27からのパイロット圧
を受圧する環状の第1の受圧部49Gとなっている。そ
して、該受圧部49Gは前述した第1の実施の形態によ
るスプール19の受圧部19Gと同様に、前記数1の式
による受圧面積S1 を有している。
【0109】また、スプール49の外周側には、ランド
49B,49C間に環状の細幅溝49Hが形成され、ラ
ンド49C,49D間には環状の細幅溝49Jが形成さ
れている。そして、これらの細幅溝49H,49Jは、
後述する油孔53,54の開口端側に位置し、後述の油
室52をパイロットポート45Bとタンクポート45C
とに対してほぼ零ラップで連通,遮断させる。
【0110】このため、細幅溝49Hが油溝44Bに連
通(遮断)するときには、細幅溝49Jをほぼ同時に油
溝44Cに対して遮断(連通)させるものである。さら
に、スプール49のランド49A側に位置する一端側端
面は、前記受圧部49Gとは逆向きに外部指令圧を受圧
する指令圧受圧部49Kとなっている。そして、該指令
圧受圧部49Kは、外部指令圧室47内で後述の数8式
による受圧面積S3 を有する構成となっている。
【0111】50はスプール49に形成され軸方向に延
びた有底穴からなる軸穴で、該軸穴50は一端側が底部
となって閉塞され、他端側がスプール49の端面に開口
している。そして、軸穴50は第1の実施の形態で述べ
た軸穴20とほぼ同様に、その底部側に後述する油室5
2内の圧力を受圧面積S2 をもって受圧する第2の受圧
部50Aを有するものである。
【0112】51は軸穴50内に摺動可能に挿嵌された
ピストンで、該ピストン51は軸穴50の開口端側を常
に閉塞し、その一端側は軸穴50の受圧部50Aとの間
で油室52を画成している。また、ピストン51の他端
側は、図7に示す如くスプール49の端面から軸方向に
突出し、油室52内のパイロット圧Pによる油圧反力を
受承すべくストッパ55の端面に当接するものである。
【0113】53,54は油室52の位置でスプール4
9の径方向に穿設された油孔で、該油孔53,54は、
細幅溝49H,49Jの位置でスプール49の外周面に
開口している。そして、油孔53,54と細幅溝49
H,49Jとは、スプール49の摺動位置に応じて油室
52をパイロットポート45B(油溝44B)とタンク
ポート45C(油溝44C)とに対して選択的に連通,
遮断する油路を構成するものである。
【0114】この場合、油孔53は細幅溝49H、油溝
44Bを介してパイロットポート45Bに連通,遮断さ
れ、油孔54は細幅溝49J、油溝44Cを介してタン
クポート45Cに連通,遮断される。そして、これらの
油孔53,54は、スプール49の摺動変位時に油室5
2とパイロットポート45B,タンクポート45Cとの
連通,遮断を零ラップで行うものである。このため、油
孔53,54に常時連通する細幅溝49H,49Jは、
油溝44B,44Cの離間寸法に従って予め決められる
所定の間隔(軸方向の間隔)をもって形成されている。
【0115】これにより、細幅溝49Hが油溝44Bに
連通するときには、これとほぼ同時に細幅溝49Jが油
溝44Cに対して遮断される。また、細幅溝49Jが油
溝44Cに連通するときには、これとほぼ同時に細幅溝
49Hが油溝44Bに対して遮断されるものである。
【0116】また、油孔54は油孔53に比較して小径
に形成された絞り通路を構成している。そして、油孔5
4は、図8に示す如く油室52をタンクポート45Cに
連通させたときに、油室52内の圧油がタンクポート4
5C側に向けて噴出するのを抑え、タンクポート45C
側でサージ圧等が発生するのを抑制する機能を有してい
る。
【0117】55はスプール摺動穴43の閉塞端43B
側に位置して弁ハウジング42内に設けられたストッパ
で、該ストッパ55は円柱状のロッド等からなり、スプ
ール摺動穴43の閉塞端43B側からばね室48内に向
けて突出している。そして、ストッパ55の一端側はピ
ストン51の他端に当接する。また、ストッパ55は、
スプール49が図8に示す如く摺動変位したときに、ス
プール49の端面に当接し、該スプール49のストロー
クエンドを規制するものである。
【0118】56は弁ハウジング42とスプール49と
の間に位置してばね室48内に配設された付勢手段を構
成する戻しばねで、該戻しばね56は一端側がスプール
49の端部に嵌合等の手段を用いて取付けられ、他端側
はストッパ55の外周側に挿通されてスプール摺動穴4
3の閉塞端43Bに当接している。そして、戻しばね5
6はスプール49を矢示C方向に付勢力Fb をもって常
時付勢し、これにより容量制御弁41は、図6に示す大
容量位置(a)に保持されるものである。
【0119】57は外部指令圧用の油圧源となるパイロ
ットポンプ、58は該パイロットポンプ57の最大吐出
圧を決めるリリーフ弁で、該リリーフ弁58はパイロッ
トポンプ57の吐出側に過剰圧が発生すると開弁し、こ
の過剰圧をタンク2側にリリーフさせるものである。
【0120】59は容量制御弁41の外部指令圧ポート
45Aに接続された指令圧管路、60は該指令圧管路5
9をタンク2とパイロットポンプ57とに選択的に接続
する外部選択手段としての圧力選択弁で、該圧力選択弁
60は油圧ショベルのオペレータ等が操作レバー60A
を手動操作することにより、容量固定位置(c)と自動
切換位置(d)とのいずれかに切換えられる。
【0121】そして、圧力選択弁60を容量固定位置
(c)に切換えている間は、指令圧管路59がタンク2
に接続されることにより、容量制御弁41の外部指令圧
室47は圧力がタンク圧レベルとなっている。このた
め、スプール49は図7に示す初期位置に戻しばね56
等により付勢され、容量制御弁41は図6に示す大容量
位置(a)に保持されるものである。
【0122】また、圧力選択弁60を自動切換位置
(d)に切換えている間は、指令圧管路59がパイロッ
トポンプ57側に接続され、後述の減圧弁61により設
定された圧力値Pg の外部指令圧が容量制御弁41の外
部指令圧室47に供給される。そして、容量制御弁41
のスプール49は、外部指令圧47内の受圧部49Kが
圧力値Pg の外部指令圧を受圧することにより、戻しば
ね56に抗して矢示D方向に押圧されるものである。
【0123】61はパイロットポンプ57と圧力選択弁
60との間に設けられた減圧弁で、該減圧弁61は指令
圧管路59内に供給する外部指令圧が、後述の数9〜数
12の式を満たす圧力値Pg 以上に昇圧するのを抑える
ため、常時は開弁する。そして、減圧弁61は、パイロ
ットポンプ57からの吐出圧が圧力値Pg 以上に上昇す
ると、閉弁して吐出圧の供給を停止するものである。
【0124】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、容量制
御弁41に外部指令圧ポート45A、外部指令圧室47
等を設け、圧力選択弁60により外部指令圧を選択して
供給する構成としたから、下記のような作用効果を得る
ことができる。
【0125】即ち、圧力選択弁60を容量固定位置
(c)に切換えている間は、指令圧管路59がタンク2
に接続され、容量制御弁41の外部指令圧室47は圧力
がタンク圧レベルとなる。このため、スプール49には
指令圧受圧部49Kによる矢示D方向の押圧力が発生す
ることはなく、スプール49が図7に示す初期位置に戻
しばね56等で付勢され続けることにより、容量制御弁
41は図6に示す大容量位置(a)に保持され、油圧モ
ータ3は大容量に固定される。
【0126】一方、圧力選択弁60を容量固定位置
(c)から自動切換位置(d)に切換えると、容量制御
弁41の外部指令圧室47には指令圧管路59、外部指
令圧ポート45Aを通じて圧力値Pg の外部指令圧が供
給される。
【0127】この場合、スプール49のランド49A
は、第1の実施の形態で述べたスプール19のランド1
9Aと同様に、図4に例示した外径Da を有しているの
で、スプール49の受圧部49Kは外部指令圧室47内
で下記の数8式による受圧面積S3 をもって外部指令圧
を受圧するものである。
【0128】
【数8】S3 =(Da2×π/4)
【0129】そして、外部指令圧を圧力値Pg に設定し
たときには、
【0130】
【数9】F3 =S3 ×Pg なる押圧力F3 をもってスプール49は矢示D方向に押
圧される。
【0131】また、スプール49は図7に示す初期位置
において、パイロットポート45Bから導かれるパイロ
ット圧Pを受圧部49Gで受圧面積S1 をもって受圧す
る。そして、油室52内の受圧部50A側では受圧面積
S2 をもってパイロット圧Pを受圧する。このため、ス
プール49には前記数5による押圧力F2 が図7中の矢
示C方向に働くことになる。
【0132】そして、戻しばね56は付勢力Fb でスプ
ール49を矢示C方向に付勢しているため、スプール4
9には矢示C方向に押圧力F2 と付勢力Fb とが作用
し、矢示D方向には外部指令圧による押圧力F3 が作用
し、
【0133】
【数10】F3 >F2 +Fb なる関係を満たすときに、スプール49は圧力値Pg の
外部指令圧により図8に示すストロークエンドまで摺動
変位する。
【0134】これにより、スプール49は、パイロット
圧Pが図5に例示した特性線31の如く圧力P2 以下ま
で低下した状態で、外部指令圧室47に圧力値Pg の外
部指令圧が供給されたときに、図8に示すストロークエ
ンド位置に摺動変位する。このため、容量制御弁41
は、図6に示す大容量位置(a)から小容量位置(b)
へと切換制御されるものである。
【0135】そして、図8に示すストロークエンドの状
態では、スプール49内の油室52が油孔54、油溝4
4Cを介してタンクポート45Cに接続され、油室52
内の圧力はタンク圧レベルまで低下するため、スプール
49は油室52内の受圧部50A側でパイロット圧Pを
受圧することなく、受圧部49G側でのみ受圧面積S1
をもってパイロット圧Pを受圧することになり、スプー
ル49は受圧面積S1に減少される。
【0136】この結果、スプール49は前記数3による
押圧力F1 と付勢力Fb とが図8中の矢示C方向に作用
し、矢示D方向には外部指令圧による押圧力F3 を受け
ることによって、
【0137】
【数11】F3 >F1 +Fb なる関係を満たす間は、ストロークエンドである小容量
位置(b)に容量制御弁41が保持される。
【0138】そして、油圧モータ3の容量が大容量から
小容量に変化し、モータ駆動圧(負荷圧)が僅かに増加
した場合でも、パイロット圧Pが圧力P1 に達するまで
の間はスプール49が、数11の式による関係下で図8
に示すストロークエンドに留まるものである。
【0139】次に、この状態でパイロット圧Pが図5に
例示した圧力P1 以上まで上昇すると、スプール49の
受圧部49Gに発生する矢示C方向の押圧力F1 が大き
くなるために、
【0140】
【数12】F3 <F1 +Fb 但し、P≧P1 となり、スプール49は外部指令圧室47内の圧力に抗
して矢示C方向に摺動変位し、図7に示す初期位置に復
帰する。これにより、容量制御弁41は、図6に示す大
容量位置(a)に戻るものである。
【0141】そして、この状態ではスプール49の受圧
面積が面積(S1 +S2 )に増加するため、モータ容量
が小容量から大容量に変化するに伴ってモータ駆動圧が
僅かに減少するような場合でも、容量制御弁41を大容
量位置(a)に保持でき、モータ駆動圧(パイロット圧
P)が再び圧力P2 以下に減少するまで、モータ容量を
大容量に保つことができる。これにより、本実施の形態
でも、図5に示すヒステリシス特性を得ることができ
る。
【0142】従って、本実施の形態では、外部指令圧用
の圧力選択弁60を容量固定位置(c)に切換えている
間は、モータ容量を大容量に固定でき、例えば車両のス
テアリング操作等を容易に行うことができ、オペレータ
の負担を軽減できる。また、圧力選択弁60を自動切換
位置(d)に切換えたときには、モータ駆動圧が増,減
するに応じて容量制御弁41を自動的に切換制御でき、
モータ容量の自己圧制御を適切に行うことができる。
【0143】さらに、油室52の圧力切換タイミングに
加工誤差等による僅かなズレが発生し、パイロットポー
ト45Bとタンクポート45Cとが油室52に一緒に連
通するような区間が存在する場合でも、油室52はタン
クポート45Cに小径の油孔54を介して連通するの
で、該油孔54により圧油を絞ることができ、例えば油
室52内の高圧(パイロット圧P)がタンクポート45
C側に噴出するのを抑え、タンクポート45C側でサー
ジ圧が発生する等の事態を防ぐことができる。
【0144】次に、図9は本発明の第3の実施の形態を
示し、本実施の形態では前記第2の実施の形態と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。しかし、本実施の形態の特徴は、容量制御弁7
1のスプール72を、第2の実施の形態で用いたスプー
ル49とは異なる形状に形成したことにある。
【0145】ここで、スプール72は、前記第1の実施
の形態で述べたスプール19とほぼ同様に、外周側にラ
ンド72A,72B,72C,72Dが軸方向に互いに
離間して形成され、ランド72Bとランド72Cとの間
には、油溝44B,44C間を連通,遮断する環状溝7
2Eが形成されている。また、スプール72のランド7
2Cとランド72Dとの間には、油溝44D,44E間
を連通,遮断する他の環状溝72Fが形成され、該環状
溝72Fとランド72Dとにより、圧油給排ポート45
Eを高圧ポート45Dとタンクポート45Fとに選択的
に連通,遮断させる構成となっている。
【0146】また、スプール72は一端側に位置するラ
ンド72A側が最大径となった段付スプールとして形成
され、ランド72Bに対向するランド72Aの段差部
(端面側)は、パイロット管路27からのパイロット圧
を受圧する環状の第1の受圧部72Gとなっている。そ
して、該第1の受圧部72Gは前記数1の式による受圧
面積S1 を有している。
【0147】さらに、スプール72のランド72A側に
位置する一端側端面は、前記受圧部72Gとは逆向きに
外部指令圧を受圧する指令圧受圧部72Hとなり、該指
令圧受圧部72Hは、外部指令圧室47内で前記数8の
式による受圧面積S3 を有するものである。
【0148】また、スプール72には軸方向に延びた有
底穴からなる軸穴73が形成され、該軸穴73内にはピ
ストン51が挿嵌されることにより、油室74が画成さ
れている。そして、軸穴73の底部側には油室74内の
圧力を、前記数2の式による受圧面積S2 をもって受圧
する第2の受圧部73Aが形成されている。
【0149】一方、スプール72の径方向には油路とし
ての小孔75が穿設され、該小孔75は第1の実施の形
態で述べた小孔23とほぼ同様に、スプール72の摺動
位置に応じて油室74をタンクポート45C(油溝44
C)とパイロットポート45B(油溝44B)とに選択
的に連通,遮断する構成となっている。
【0150】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第2の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。
【0151】次に、図10ないし図12は本発明の第4
の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、スプール
の外周側に第1の受圧部を形成すると共に、スプールの
軸穴内には油室を形成し、該油室内にパイロット圧を導
いたときには、油室内の第2の受圧部に第1の受圧部と
は逆向きにパイロット圧を作用させることにより、パイ
ロット圧に対するスプールの受圧面積を変化させる構成
としたことにある。なお、本実施の形態では前記第2の
実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その
説明を省略するものとする。
【0152】図中、81は本実施の形態で採用した容量
制御弁で、該容量制御弁81は、図11に示すように弁
ハウジング82と、後述のスプール89およびピストン
91等とによって構成されている。そして、容量制御弁
81は第2の実施の形態で述べた容量制御弁41とほぼ
同様に構成され、指令圧管路59からの外部指令圧と後
述するパイロット管路98からのパイロット圧Pにより
大容量位置(a)と小容量位置(b)とに切換制御され
るものである。
【0153】ここで、容量制御弁81の弁ハウジング8
2には、一端側が開口端83Aとなり、他端側が閉塞端
83Bとなった段付のスプール摺動穴83が形成され、
該スプール摺動穴83の外周側には環状の油溝84A,
84B,84C,84D,84Eが軸方向に離間して形
成されている。
【0154】また、弁ハウジング82には、軸方向に互
いに離間して外部指令圧ポート85A、パイロットポー
ト85B、タンクポート85C,85F、高圧ポート8
5Dおよび圧油給排ポート85Eが形成され、これらの
ポート85A〜85Eは油溝84A〜84Eを介してス
プール摺動穴83内に連通するものである。
【0155】86はスプール摺動穴83の開口端83A
側を閉塞した蓋体で、該蓋体86は弁ハウジング82の
一部を構成し、後述するスプール89の一端側端面との
間には油溝84A内に位置して外部指令圧室87を形成
している。
【0156】88はスプール摺動穴83の閉塞端83B
とスプール89の他端側端面との間に形成されたばね室
で、該ばね室88内には後述の戻しばね96、ストッパ
95等が配設されている。また、ばね室88はタンクポ
ート85F、タンク管路26を介してタンク2に常時接
続されている。
【0157】89は弁ハウジング82のスプール摺動穴
83内に挿嵌されたスプールで、該スプール89は図1
1、図12に示す如く外周側にランド89A,89B,
89C,89Dが軸方向に互いに離間して形成されてい
る。また、スプール89のランド89Cとランド89D
との間には、油溝84D,84E間を連通,遮断する環
状溝89Eが形成されている。そして、スプール89
は、環状溝89Eとランド89Dとにより、圧油給排ポ
ート85Eを高圧ポート85Dとタンクポート85Fと
に選択的に連通,遮断するものである。
【0158】ここで、スプール89は一端側に位置する
ランド89A側が最大径となった段付スプールとして形
成され、ランド89Aの外周側には後述の油孔93と対
応する位置に環状の細幅溝89Fが形成されている。ま
た、ランド89Bに対向するランド89Aの段差部(端
面側)は、パイロット管路98からのパイロット圧を受
圧する環状の第1の受圧部89Gとなっている。そし
て、該第1の受圧部89Gは前述した第1の実施の形態
によるスプール19の受圧部19Gと同様に、前記数1
の式による受圧面積S1 を有している。
【0159】また、スプール89の外周側には、ランド
89B,89C間に環状の細幅溝89Hが形成されてい
る。そして、細幅溝89F,89Hは、後述する油孔9
3,94の開口端側に位置し、後述の油室92をパイロ
ットポート85Bとタンクポート85Cとに対してほぼ
零ラップで連通,遮断させるものである。このため、細
幅溝89Fが油溝84Bに連通(遮断)するときには、
細幅溝89Hをほぼ同時に油溝84Cに対して遮断(連
通)させる構成となっている。
【0160】さらに、スプール89のランド89A側に
位置する一端側端面は、前記受圧部89Gとは逆向きに
外部指令圧を受圧する指令圧受圧部89Jとなり、該指
令圧受圧部89Jは、前記数8の式による受圧面積S3
をもって外部指令圧室87内の外部指令圧を受圧するも
のである。
【0161】90はスプール89に形成され軸方向に延
びた有底穴からなる軸穴で、該軸穴90は一端側がスプ
ール89の端面に開口し、他端側は底部となって閉塞さ
れている。そして、軸穴90の底部側は第2の受圧部9
0Aとなり、該第2の受圧部90Aは後述の油室92内
に位置して、前記受圧面積S1 よりも小さい受圧面積S
4 (S4 <S1 <S3 )を有するものである。
【0162】91は軸穴90内に摺動可能に挿嵌された
ピストンで、該ピストン91は軸穴90の開口端側を常
に閉塞し、その一端側は蓋体86の表面に当接してい
る。そして、ピストン91は他端側により軸穴90の底
部との間で油室92を画成しているものである。
【0163】93,94は油室92の位置でスプール8
9の径方向に穿設された油孔で、該油孔93,94は、
細幅溝89F,89Hの位置でスプール89の外周面に
開口している。そして、油孔93,94と細幅溝89
F,89Hは、スプール89の摺動位置に応じて油室9
2をパイロットポート85B(油溝84B)とタンクポ
ート85C(油溝84C)とに対して選択的に連通,遮
断する油路を構成するものである。
【0164】この場合、油孔93は細幅溝89F、油溝
84Bを介してパイロットポート85Bに連通,遮断さ
れ、油孔94は細幅溝89H、油溝84Cを介してタン
クポート85Cに連通,遮断される。そして、これらの
油孔93,94は、スプール89の摺動変位時に油室9
2とパイロットポート85B,タンクポート85Cとの
連通,遮断を零ラップで行う。このため、油孔93,9
4に常時連通する細幅溝89F,89Hは、油溝84
B,84Cの離間寸法に従って予め決められる所定の間
隔(軸方向の間隔)をもって形成されている。
【0165】また、油孔94は油孔93に比較して小径
に形成された絞り通路を構成している。そして、油孔9
4は、図11に示す如く油室92をタンクポート85C
に連通させたときに、油室92内の圧油がタンクポート
85C側に向けて噴出するのを抑え、タンクポート85
C側でサージ圧等が発生するのを抑制する機能を有して
いる。
【0166】95はスプール摺動穴83の閉塞端83B
側に位置して弁ハウジング82内に設けられたストッパ
で、該ストッパ95は円柱状のロッド等からなり、スプ
ール摺動穴83の閉塞端83B側からばね室88内に向
けて突出している。そして、ストッパ95の一端側は、
スプール89が図12に示す如く摺動変位したときにス
プール89の端面に当接し、該スプール89のストロー
クエンドを規制するものである。
【0167】96は弁ハウジング82とスプール89と
の間に位置してばね室88内に配設された付勢手段を構
成する戻しばねで、該戻しばね96は一端側がスプール
89の端部に嵌合等の手段を用いて取付けられ、他端側
はストッパ95の外周側に挿通されてスプール摺動穴8
3の閉塞端83Bに当接している。そして、戻しばね9
6はスプール89を矢示C方向に付勢力Fc をもって常
時付勢し、これにより容量制御弁81は、図10に示す
大容量位置(a)に保持されるものである。
【0168】97はシャトル弁9と容量制御弁81の高
圧ポート85Dとの間を接続する高圧管路、98は該高
圧管路97の途中部位から分岐して容量制御弁81のパ
イロットポートに接続されたパイロット管路を示してい
る。そして、高圧管路97とパイロット管路98とは、
油圧モータ3の主管路4A,4Bのうちシャトル弁9に
より選択した高圧側の圧油(モータ駆動圧)を、容量制
御弁81の高圧ポート85Dとパイロットポート85B
とに供給するものである。
【0169】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第2の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、スプー
ル89の一端側から他端側に向けて有底の軸穴90を形
成し、該軸穴90の底部側には油室92内に位置して受
圧面積S4 の受圧部90Aを形成している。そして、油
室92内にパイロット圧Pを導入したときには、受圧部
90Aによりスプール89に対して矢示D方向の押圧力
F4 を、下記の数13式のように発生させる構成として
いる。
【0170】即ち、圧力選択弁60を容量固定位置
(c)に切換えている間は、前記第2の実施の形態と同
様に容量制御弁81は図10に示す大容量位置(a)に
保持し、油圧モータ3のモータ容量を大容量に固定でき
る。
【0171】そして、圧力選択弁60を容量固定位置
(c)から自動切換位置(d)に切換えたときには、容
量制御弁81の外部指令圧室87に指令圧管路59、外
部指令圧ポート85Aを通じて圧力値Pg の外部指令圧
を供給でき、モータ駆動圧であるパイロット圧Pに応じ
て容量制御を行うことができる。
【0172】然るに、本実施の形態にあっては、例えば
外部指令圧によりスプール89を図12に示すストロー
クエンドまで摺動変位させ、容量制御弁81を小容量位
置(b)に切換えたときに、スプール89内の油室92
にパイロットポート85Bからのパイロット圧Pを導く
ため、この状態でスプール89には、
【0173】
【数13】F4 =S4 ×P なる押圧力F4 を、油室92内の受圧部90Aにより矢
示D方向に生じさせることができる。
【0174】一方、スプール89の外周側に形成した受
圧部89Gは、パイロットポート85Bからのパイロッ
ト圧Pを受圧面積S1 (S1 >S4 )をもって受圧して
いるから、前記数3による押圧力F1 をスプール89に
対し矢示C方向に発生させている。
【0175】このため、スプール89は図12に示す状
態で、
【0176】
【数14】F5 =F1 −F4 =(S1 −S4 )×P なる押圧力F5 を矢示C方向に生じさせ、このときのス
プール89の受圧面積は面積(S1 −S4 )に減少して
いるものである。
【0177】また、スプール89には矢示C方向に戻し
ばね96の付勢力Fc が作用し、前記数9による外部指
令圧の押圧力F3 が矢示D方向に作用しているから、
【0178】
【数15】F3 >F5 +Fc なる関係を満たす間、スプール89は圧力値Pg の外部
指令圧により図12に示すストロークエンドまで摺動変
位し、容量制御弁81は小容量位置(b)に保持され
る。
【0179】しかし、この状態でパイロット圧Pが図5
に例示した圧力P1 以上まで上昇すると、スプール89
の数14の式による矢示C方向の押圧力F5 が大きくな
るために、
【0180】
【数16】F3 <F5 +Fc 但し、P≧P1 なる関係を満たしたときに、スプール89は外部指令圧
室87内の圧力に抗して矢示C方向に摺動変位し、図1
1に示す初期位置に復帰すると共に、容量制御弁81は
図10に示す大容量位置(a)に戻るものである。
【0181】そして、この状態ではスプール89内の油
室92が油孔94を介してタンクポート85Cに連通
し、油室92内はタンク圧になることにより、前記数1
3の式による押圧力F4 は零となる。従って、スプール
89の受圧面積は、受圧部89Gによる受圧面積S1 と
なって実質的に増加する。
【0182】このため、油圧モータ3のモータ容量が小
容量から大容量に変化するに伴いモータ駆動圧が僅かに
減少するような場合でも、容量制御弁81を大容量位置
(a)に保持でき、モータ駆動圧(パイロット圧P)が
再び圧力P2 以下に減少するまで、モータ容量を大容量
に保つことができる。これにより、本実施の形態でも、
図5に示すヒステリシス特性を得ることができる。
【0183】次に、図13ないし図15は本発明の第5
の実施の形態を示し、本実施の形態では前記第4の実施
の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略するものとする。
【0184】しかし、本実施の形態の特徴は、スプール
内に軸方向で互いに対向する油室と受圧室とを形成し、
前記油室はパイロットポートと外部指令圧ポートとに選
択的に連通,遮断させ、他方の受圧室は常にパイロット
ポートに連通してパイロット圧を受圧する構成とし、前
記油室内にパイロット圧を導いたときには、該油室と受
圧室とで互い逆向きにパイロット圧を作用させることに
より、パイロット圧に対するスプールの受圧面積を変化
させる構成としたことにある。
【0185】図中、101は本実施の形態で採用した容
量制御弁で、該容量制御弁101は、図14に示すよう
に弁ハウジング102と、後述のスプール109および
ピストン112等とによって構成されている。そして、
容量制御弁101は第4の実施の形態で述べた容量制御
弁81とほぼ同様に構成され、指令圧管路59からの外
部指令圧とパイロット管路98からのパイロット圧Pに
より大容量位置(a)と小容量位置(b)とに切換制御
されるものである。
【0186】ここで、容量制御弁101の弁ハウジング
102には、一端側が開口端103Aとなり、他端側が
閉塞端103Bとなった段付のスプール摺動穴103が
形成され、該スプール摺動穴103の外周側には環状の
油溝104A,104B,104C,104Dが軸方向
に離間して形成されている。
【0187】また、弁ハウジング102には、軸方向に
互いに離間して外部指令圧ポート105A、パイロット
ポート105B、高圧ポート105C、圧油給排ポート
105Dおよびタンクポート105Eが形成され、これ
らのポート105A〜105Dは油溝104A〜104
Dを介してスプール摺動穴103内に連通するものであ
る。
【0188】106はスプール摺動穴103の開口端1
03A側を閉塞した蓋体で、該蓋体106は弁ハウジン
グ102の一部を構成し、後述するスプール109の一
端側との間には油溝104A内に位置して外部指令圧室
107を形成している。
【0189】108はスプール摺動穴103の閉塞端1
03Bとスプール109の他端側端面との間に形成され
たばね室で、該ばね室108内には後述の戻しばね11
9、ストッパ118等が配設されている。また、ばね室
108はタンクポート105E、タンク管路26を介し
てタンク2に常時接続されている。
【0190】109は弁ハウジング102のスプール摺
動穴103内に挿嵌されたスプールで、該スプール10
9は図14、図15に示す如く外周側にランド109
A,109B,109C,109Dが軸方向に互いに離
間して形成されている。また、スプール109のランド
109Cとランド109Dとの間には、油溝104C,
104D間を連通,遮断する環状溝109Eが形成され
ている。そして、スプール109は、環状溝109Eと
ランド109Dとにより、圧油給排ポート105Dを高
圧ポート105Cとタンクポート105Eとに選択的に
連通,遮断するものである。
【0191】また、スプール109の外周側にはランド
109A,109B間に細幅の環状溝109Fが形成さ
れ、ランド109B,109C間には後述する油孔11
5の開口端側に位置して他の環状溝109Gが形成され
ている。そして、環状溝109Fは、後述する油孔11
4の開口端側に位置し、後述の油室113を外部指令圧
ポート105Aとパイロットポート105Bとに対して
ほぼ零ラップで連通,遮断させる。このため、環状溝1
09Fの溝幅は、油溝104A,104B間の離間寸法
にほぼ一致する寸法となっている。
【0192】さらに、スプール109のランド109A
側に位置する一端側端面は、外部指令圧を受圧する指令
圧受圧部109Hとなり、該指令圧受圧部109Hは、
前記数8の式による受圧面積S3 をもって外部指令圧室
107内の外部指令圧を受圧するものである。
【0193】110はスプール109に形成され軸方向
に延びた有底穴からなる軸穴で、該軸穴110は一端側
がスプール109の端面に開口し、他端側は底部となっ
て閉塞されている。そして、軸穴110は第4の実施の
形態で述べた軸穴90とほぼ同様に、その底部側が後述
する油室113内の圧力を比較的小さい受圧面積S4を
もって受圧する第2の受圧部110Aとなっている。
【0194】111は軸穴110とは反対側に位置して
スプール109に形成された軸方向の有底穴で、該有底
穴111は一端側が底部となって閉塞され、他端側はス
プール109の端面に開口している。また、有底穴11
1はスプール109の軸方向で軸穴110と一定間隔を
もって対向し、有底穴111は軸穴110よりも大なる
穴径に形成されている。そして、有底穴111の底部側
はパイロット圧Pを常時受圧する第1の受圧部111A
を構成し、該受圧部111Aは後述の受圧室117内で
前記受圧部110Aよりも大なる受圧面積S6 (S6 >
S4 )を有しているものである。
【0195】112は軸穴110内に摺動可能に挿嵌さ
れたピストンで、該ピストン112は軸穴110の開口
端側を常に閉塞し、その一端側は蓋体106の表面に当
接している。そして、ピストン112は他端側により軸
穴110の底部との間で油室113を画成しているもの
である。
【0196】114は油室113の位置でスプール10
9の径方向に穿設された油孔で、該油孔114は、環状
溝109Fの位置でスプール109の外周面に開口して
いる。そして、油孔114と環状溝109Fとは、スプ
ール109の摺動位置に応じて油室113を外部指令圧
ポート105A(油溝104A)とパイロットポート1
05B(油溝104B)とに対して選択的に連通,遮断
する油路を構成するものである。
【0197】また、油孔114は後述の油孔115に比
較して小径に形成された絞り通路を構成している。そし
て、油孔114は、図14に示す如く油室113を外部
指令圧ポート105Aに連通させたときに、油室113
内の圧油が圧力の低い外部指令圧ポート105A側に向
けて噴出するのを抑え、外部指令圧ポート105A側に
サージ圧等が発生するのを防止する機能を有している。
【0198】115は受圧室117の位置でスプール1
09の径方向に穿設された油孔で、該油孔115は、環
状溝109Gの位置でスプール109の外周面に開口
し、受圧室117をパイロットポート105B(油溝1
04B)に対して常時連通させる。そして、受圧室11
7は、パイロットポート105Bから導かれるパイロッ
ト圧Pにより、後述の数17式による押圧力F6 をスプ
ール109の矢示C方向に発生する。
【0199】116は有底穴111内に摺動可能に挿嵌
された大径のピストン部材で、該ピストン部材116は
有底穴111の開口端側を常に閉塞し、その一端側は有
底穴111の底部との間で受圧室117を画成してい
る。また、ピストン部材116は他端側が有底穴111
から突出し、その突出端側は受圧室117内の油圧反力
を受承すべくストッパ118に常時当接しているもので
ある。
【0200】118はスプール摺動穴103の閉塞端1
03B側に位置して弁ハウジング102内に設けられた
ストッパで、該ストッパ118は円柱状のロッド等から
なり、スプール摺動穴103の閉塞端103B側からば
ね室108内に向けて突出している。そして、ストッパ
118の一端側は、ピストン部材116の端面に当接
し、スプール109が図15に示す如く摺動変位したと
きにはスプール109の端面に当接し、該スプール10
9のストロークエンドを規制するものである。
【0201】119は弁ハウジング102とスプール1
09との間に位置してばね室108内に配設された付勢
手段を構成する戻しばねで、該戻しばね119は一端側
がスプール109の端部に嵌合等の手段を用いて取付け
られ、他端側はストッパ118の外周側に挿通されてス
プール摺動穴103の閉塞端103B側に当接してい
る。そして、戻しばね119はスプール109を矢示C
方向に付勢力Fd をもって常時付勢し、これにより容量
制御弁101は、図13に示す大容量位置(a)に保持
されるものである。
【0202】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第4の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。しかし、特に本実施の形態では、
スプール109の一端側と他端側とに軸方向に延びる有
底の軸穴110と有底穴111とを形成し、該軸穴11
0内には受圧面積S4 の小さい受圧部110Aと油室1
13をピストン112によって形成し、有底穴111内
には大なる受圧面積S6 をもった受圧部111Aと受圧
室117を大径のピストン部材116により形成する構
成としている。
【0203】そして、本実施の形態にあっては、スプー
ル109内の受圧室117内にパイロットポート105
Bからのパイロット圧Pを常時導くことにより、
【0204】
【数17】F6 =S6 ×P なる押圧力F6 を、受圧部111Aによってスプール1
09の矢示C方向に発生させるものである。
【0205】これに対して、油室113はスプール10
9の摺動位置に応じて外部指令圧ポート105Aとパイ
ロットポート105Bとに選択的に連通され、外部指令
圧ポート105Aと連通する間は、受圧部110Aが受
圧部109Hと共に外部指令圧室107内の外部指令圧
を受圧する。
【0206】一方、スプール109の摺動変位に応じて
図15に示すように油室113がパイロットポート10
5Bに連通したときには、油室113内にパイロット圧
Pが導入されることにより、受圧部110Aはスプール
109に前記数13の式による矢示D方向の押圧力F4
(F4 =S4 ×P)を発生させる。
【0207】即ち、外部指令圧によりスプール109を
図15に示すストロークエンドまで摺動変位させ、容量
制御弁101を小容量位置(b)に切換えたときに、ス
プール109は矢示C方向に押圧力F6 を受け、矢示D
方向には押圧力F4 (F4 <F6 )を受ける。
【0208】このため、スプール109は図15に示す
状態で、
【0209】
【数18】F7 =F6 −F4 =(S6 −S4 )×P なる押圧力F7 を矢示C方向に生じさせ、このときのス
プール109の受圧面積は面積(S6 −S4 )に減少し
ているものである。
【0210】また、スプール109には矢示C方向に戻
しばね119の付勢力Fd が作用し、前記数9による外
部指令圧の押圧力F3 が矢示D方向に作用しているか
ら、
【0211】
【数19】F3 >F7 +Fd なる関係を満たす間、スプール109は圧力値Pg の外
部指令圧により図15に示すストロークエンドまで摺動
変位し、容量制御弁101は小容量位置(b)に保持さ
れる。
【0212】しかし、この状態でパイロット圧Pが図5
に例示した圧力P1 以上まで上昇すると、スプール10
9の数18の式による矢示C方向の押圧力F7 が大きく
なるために、
【0213】
【数20】F3 <F7 +Fd 但し、P≧P1 なる関係を満たしたときに、スプール109は外部指令
圧室107内の圧力に抗して矢示C方向に摺動変位し、
図14に示す初期位置に復帰する。これにより、容量制
御弁101は図13に示す大容量位置(a)に戻るもの
である。
【0214】そして、この状態ではスプール109内の
油室113が油孔114を介して外部指令圧ポート10
5Aに連通し、油室113内にはパイロット圧Pよりも
低圧(例えばP/10程度)の外部指令圧が導かれる。
そして、この外部指令圧はパイロット圧Pに比較して十
分に低い圧力であるので、スプール109は、油室11
3側で実質的にパイロット圧Pを受圧することはなく、
受圧室117側においてパイロット圧Pを受圧し続ける
ものである。これにより、パイロット圧Pに対するスプ
ール109の受圧面積は、受圧室117による受圧面積
S6 となって実質的に増加する。
【0215】このため、油圧モータ3のモータ容量が小
容量から大容量に変化するに伴いモータ駆動圧が僅かに
減少するような場合でも、容量制御弁101を大容量位
置(a)に保持でき、モータ駆動圧(パイロット圧P)
が再び圧力P2 以下に減少するまで、モータ容量を大容
量に保つことができる。これにより、本実施の形態で
も、図5に示すヒステリシス特性を得ることができる。
【0216】さらに、本実施の形態にあっては、スプー
ル109内に有底穴111による受圧室117を形成し
ているから、スプール109の外周側にパイロット圧の
受圧部を特別に形成する必要がなく、スプール109の
外径寸法を小さくすることができる。
【0217】次に、図16ないし図18は本発明の第6
の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、容量制御
弁の外部指令圧ポートを外部の指令圧供給手段に接続す
る指令圧管路の途中に、絞りを設ける構成としたことに
ある。なお、本実施の形態では前記第2の実施の形態と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。
【0218】図中、121は本実施の形態で採用した容
量制御弁を示し、該容量制御弁121は、第2の実施の
形態で述べた容量制御弁41とほぼ同様に、弁ハウジン
グ122、スプール49、ピストン51、ストッパ55
および戻しばね56等により構成されている。そして、
容量制御弁121は後述する指令圧管路132からの外
部指令圧とパイロット管路27からのパイロット圧Pに
より大容量位置(a)と小容量位置(b)とに切換制御
されるものである。
【0219】しかし、本実施の形態による容量制御弁1
21は、図17に示す如く弁ハウジング122が異なる
形状を有し、該弁ハウジング122はスプール摺動穴1
23の一端側が後述の外部指令圧ポート125Aとなっ
て軸方向に開口している。そして、弁ハウジング122
には、外部指令圧ポート125A側に後述のアダプタ1
26が螺着されている。また、弁ハウジング122に
は、スプール摺動穴123の他端側に後述のプラグ12
9が螺着され、スプール摺動穴123の他端側はプラグ
129により閉塞されている。
【0220】また、容量制御弁121の弁ハウジング1
22には、アダプタ126とプラグ129との間に位置
してスプール摺動穴123の外周側に、それぞれ環状の
油溝124A,124B,124C,124D,124
Eが軸方向に離間して形成されている。さらに、弁ハウ
ジング122には、軸方向に互いに離間して外部指令圧
ポート125A、パイロットポート125B、タンクポ
ート125C,125F、高圧ポート125Dおよび圧
油給排ポート125Eが形成されている。
【0221】ここで、これらのポート125A〜125
Fのうち、外部指令圧ポート125Aは、スプール摺動
穴123の一端側に位置してスプール摺動穴123と実
質的に同軸に配設されている。また、パイロットポート
125B、タンクポート125C,125F、高圧ポー
ト125Dおよび圧油給排ポート125Eはスプール摺
動穴123の径方向に延び、それぞれ油溝124B〜1
24E等を介してスプール摺動穴123内に連通してい
るものである。
【0222】126はスプール摺動穴123の一端側で
外部指令圧ポート125Aに螺着して設けられた段付筒
状のアダプタで、該アダプタ126は後述の配管部13
3と共に指令圧管路132を構成している。また、アダ
プタ126は、この配管部133を外部指令圧ポート1
25Aに接続するための管継手となっている。そして、
アダプタ126は、弁ハウジング122の油溝124A
内に位置してスプール49の指令圧受圧部49Kとの間
に外部指令圧室127を画成している。
【0223】128はアダプタ126の内周側に形成さ
れた絞りで、該絞り128はアダプタ126内の流路面
積を縮小させ、外部指令圧室127内にアダプタ126
を介して給排される外部指令圧に絞り作用を与えるもの
である。
【0224】そして、容量制御弁121のスプール49
が、例えば図18に示す位置から矢示C方向に摺動変位
するときには、外部指令圧室127から配管部133側
に流出する圧油(外部指令圧)が絞り128で絞り作用
を受ける。これにより、外部指令圧室127はダンパ室
として機能し、図18に示すスプール49が矢示C方向
に速い速度で摺動変位するのを抑制する。
【0225】129はスプール摺動穴123の他端側に
螺着された栓体としてのプラグで、該プラグ129は弁
ハウジング122の一部を構成し、アダプタ126とは
反対側の位置でスプール摺動穴123を閉塞しているも
のである。そして、プラグ129はスプール49の他端
側端面との間に、前記第2の実施の形態と同様にばね室
48を形成し、該ばね室48内には戻しばね56および
ストッパ55等が配設されている。
【0226】130は弁ハウジング122の油溝124
B内に位置してスプール摺動穴123とスプール49と
の間に画成されたパイロット圧受圧室で、該パイロット
圧受圧室130はパイロットポート125Bと常時連通
し、パイロット管路27からのパイロット圧をスプール
49の第1の受圧部49Gで受圧させることにより、ス
プール49は矢示C方向の押圧力を受けるものである。
【0227】131は外部指令圧室127とパイロット
圧受圧室130との間を遮断するシール部材で、該シー
ル部材131は弁ハウジング122の油溝124A,1
24B間に位置してスプール摺動穴123の周壁側に装
着され、スプール49のランド49A外周側に摺接する
ものである。
【0228】そして、シール部材131は、弁ハウジン
グ122とスプール49との間に設けられることによ
り、パイロットポート125Bと外部指令圧室127と
の間を液密にシールし、例えばパイロットポート125
Bからパイロット圧受圧室130内に供給された圧油
(パイロット圧)が外部指令圧室127内に漏洩するの
を防止するものである。
【0229】次に、132は容量制御弁121の外部指
令圧ポート125Aに接続された指令圧管路で、該指令
圧管路132は、前記アダプタ126と、油圧ホース等
からなる配管部133とにより構成されている。そし
て、配管部133は一方の端部がアダプタ126を介し
て容量制御弁121の外部指令圧ポート125Aに接続
され、他方の端部は図16に示す如く圧力選択弁60に
接続されている。
【0230】134は外部の指令圧供給手段を構成する
指令圧供給装置で、該指令圧供給装置134は、前記第
2の実施の形態で述べたパイロットポンプ57、圧力選
択弁60、減圧弁61およびタンク2等により構成され
るものである。そして、指令圧供給装置134は、油圧
ショベルのオペレータ等が操作レバー60Aを手動操作
して圧力選択弁60を、容量固定位置(c)と自動切換
位置(d)とのいずれかに切換えることにより、外部指
令圧を指令圧管路132内に発生させるものである。
【0231】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第2の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、容量制
御弁121の外部指令圧室127を圧力選択弁60に接
続する指令圧管路132の途中で、例えばアダプタ12
6内に絞り128を設ける構成としたので、下記のよう
な作用効果を得ることができる。
【0232】即ち、図16に示す圧力選択弁60を、容
量固定位置(c)から自動切換位置(d)に切換えてい
る状態で、例えば方向制御弁5を中立位置(イ)から切
換位置(ロ)または(ハ)に切換えて、油圧モータ3を
起動するとき等には、モータ駆動圧(負荷圧)が瞬間的
に変動することがある。
【0233】そして、容量制御弁121が小容量位置
(b)に切換わっている状態で、前述の如く負荷圧が瞬
間的に変動した場合に、この負荷圧はパイロット圧とな
ってパイロットポート125Bからパイロット圧受圧室
130内にも供給され、該パイロット圧受圧室130内
の圧力も瞬間的に変動(昇圧)することになる。
【0234】このため、図18に示す如く小容量位置に
あるスプール49は、パイロット圧受圧室130内の圧
力変動により受圧部49Gが矢示C方向の押圧力を受
け、同方向に摺動変位しようとする。
【0235】しかし、この場合にはスプール49が外部
指令圧室127を縮小させる方向に移動しようとし、外
部指令圧室127内の圧油(外部指令圧)がアダプタ1
26の絞り128を介して配管部133側に流出するこ
とになるため、流出油の流量を絞り128により小さく
制限することができ、外部指令圧室127内の圧力を昇
圧させることができる。
【0236】これにより、外部指令圧室127はダンパ
室として機能することになり、スプール49が瞬間的に
矢示C方向に摺動変位するのを抑え、前記負荷圧の瞬間
的な変動によるスプール49のハンチングを抑制するこ
とができる。このため、容量制御弁121が瞬間的な圧
力変動で、例えば小容量位置(b)から大容量位置
(a)に切換わってしまうのを防止でき、容量制御弁1
21の切換制御を安定させることができる。
【0237】また、弁ハウジング122とスプール49
との間には、外部指令圧室127をパイロット圧受圧室
130に対して液密にシールするシール部材131を設
けているので、外部指令圧室127とパイロット圧受圧
室130との間を遮断でき、パイロットポート125B
からパイロット圧受圧室130に供給された高圧の圧油
(パイロット圧)が外部指令圧室127内に漏洩するの
を防止できる。
【0238】これにより、パイロット圧受圧室130か
ら外部指令圧室127に向けた圧力のリークを防ぎ、こ
のようなリーク圧による「こもり圧」が外部指令圧室1
27内に発生するのを防止できる。そして、「こもり
圧」の発生を特別に考慮することなく、絞り128の流
路面積を自由に設定でき、設計の自由度を高めることが
できる。
【0239】さらに、弁ハウジング122の外部指令圧
ポート125A側には、指令圧管路132の一部を構成
する管継手としてのアダプタ126を設け、該アダプタ
126の内周側に絞り128を設ける構成としている。
これにより、アダプタ126には、外部指令圧室127
をダンパ室として機能させるための絞り128を内蔵で
き、指令圧管路132を構成する配管部133の途中に
絞りを別途設ける必要がなくなり、配管作業等を簡略化
し作業性を向上できる。
【0240】なお、前記第6の実施の形態では、指令圧
管路132の一部を構成するアダプタ126の内周側に
絞り128を設けるものとして述べたが、本発明はこれ
に限らず、例えば指令圧管路132を構成する配管部1
33の途中に絞りを設ける構成としてもよい。また、前
記第2〜第5の実施の形態にあっても、指令圧管路59
の途中に絞りを設け、外部指令圧室47(87,10
7)をダンパ室として機能させる構成としてもよいもの
である。
【0241】また、前記第2〜第6の実施の形態では、
外部指令圧により容量制御弁41(71,81,10
1,121)の切換制御を行うものとして述べた。しか
し、これらの実施の形態でも、例えば第1の実施の形態
で述べたように、モータ駆動圧(パイロット圧)のみに
応じてモータ容量を自己圧制御する構成としてもよいも
のである。
【0242】また、前記第4,5の実施の形態では、シ
ャトル弁9により選択した圧油を高圧管路97、パイロ
ット管路98を介して容量制御弁81(101)の高圧
ポート85D(105C)、パイロットポート85B
(105B)に供給するものとして述べた。しかし、こ
れらの第4,5の実施の形態でも、例えば第2の実施の
形態で述べたようにカウンタバランス弁6等を用いて、
油圧モータ3の負荷圧(モータ駆動圧)を容量制御弁8
1(101)のパイロットポート85B(105B)に
供給する構成としてもよい。
【0243】一方、前記第4,5の実施の形態にあって
は、容量制御弁81(101)の油室92(113)内
には、必ずしもパイロットポート85B(105B)か
らの圧力を導く必要はなく、例えば高圧ポート85D
(105C)からの圧力をパイロット圧として導く構成
とすることも可能である。なお、この点は他の実施の形
態についても同様である。
【0244】また、前記第2の実施の形態では、容量制
御弁41の高圧ポート45Dにシャトル弁9からの圧油
を導くものとして述べたが、本発明はこれに限らず、例
えばパイロットポンプ57からの圧油を高圧ポート45
Dに導く構成としてもよいものである。この点は他の実
施の形態についても同様である。
【0245】さらに、前記各実施の形態では、可変容量
型液圧回転機として走行用の油圧モータ3を用いる場合
を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例え
ば旋回用の油圧モータまたはロープウインチ用の油圧モ
ータ等にも適用できるものである。また、油圧ショベ
ル、油圧クレーン等の油圧源となる油圧ポンプ等の可変
容量型液圧回転機の容量制御弁にも広く適用しうるもの
である。
【0246】
【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1に記載の発
明によれば、パイロットポートからのパイロット圧を常
時受圧する第1の受圧部をスプールに設けると共に、ス
プールの軸方向には有底の軸穴を設け、該軸穴内にはピ
ストンにより油室を画成して第2の受圧部を設け、前記
油室の位置でスプールに形成した油路により、油室を圧
力の異なるポートにスプールの摺動変位に応じて選択的
に連通,遮断させる構成としたので、例えば油室がパイ
ロットポートに連通したときとタンクポートに連通した
ときとで、スプールのパイロット圧に対する受圧面積を
第1,第2の受圧部により変化でき、この受圧面積の変
化により容量制御弁の切換圧力にヒステリシス特性を与
えることができる。そして、容量制御弁の構成部品を少
なくすることができ、組立時の作業性を向上できると共
に、全体をコンパクトに形成して小型化を図ることがで
き、容量制御を安定させて自動的に行うことができる。
【0247】また、請求項2に記載の発明は、弁ハウジ
ングとスプールとの間に付勢手段を設け、該付勢手段に
よりスプールを第1の受圧部によるパイロット圧の受圧
方向とは逆方向に常時付勢する構成としているため、液
圧回転機の負荷圧が小さい状態ではスプールを付勢手段
によって一方向に摺動変位させ、パイロット圧が上昇し
たときには付勢手段に抗してスプールを他方向に摺動変
位させることができる。そして、この間に油室を圧力の
異なるポートに連通,遮断させることにより、スプール
のパイロット圧に対する受圧面積を変化させ、容量制御
弁の切換圧力にヒステリシス特性を与えることができ
る。
【0248】一方、請求項3に記載の発明は、弁ハウジ
ングのスプール摺動穴内に挿嵌したスプールを、パイロ
ットポートから導かれたパイロット圧と外部指令圧ポー
トから導かれた外部指令圧とによって軸方向に摺動変位
させる構成としているため、外部指令圧を用いて容量の
固定制御と自動切換制御を選択的に行うことができる上
に、容量の自動切換制御時にはパイロット圧に対するヒ
ステリシス特性をもった容量の切換制御を実現できる。
そして、この場合でも容量制御弁の構成部品を少なくす
ることができ、組立時の作業性を向上できると共に、全
体をコンパクトに形成して小型化を図ることができ、容
量制御を安定させて自動的に行うことができる。
【0249】また、請求項4に記載の発明によると、ス
プールの一端側端面に外部指令圧を受圧する指令圧受圧
部を設ける構成としているため、低圧ポンプを用いて外
部指令圧を発生させることができる。そして、スプール
はパイロット圧を受圧して一方向に押圧されるときに、
これと対向する他方向に外部指令圧を受圧することにな
り、外部指令圧とパイロット圧との圧力差、受圧面積差
を利用して容量制御弁の切換制御を行うことができる。
【0250】また、請求項5に記載の発明は、弁ハウジ
ングとスプールとの間に付勢手段を設け、該付勢手段に
よりスプールを指令圧受圧部による外部指令圧の受圧方
向と逆方向に常時付勢する構成としているため、外部指
令圧を低い圧力レベルまで低下させた状態では、付勢手
段でスプールを一方向に付勢することによって、パイロ
ットポートからのパイロット圧に拘りなくスプールを一
方向の摺動位置に保つことができ、容量制御弁を例えば
大容量位置に固定できる。また、外部指令圧を大きくし
た場合には、スプールを付勢手段に抗して他方向に押動
でき、この状態では液圧回転機の負荷圧に応じてスプー
ルを摺動変位させることが可能となり、パイロット圧に
対するヒステリシス特性をもった容量の切換制御を行う
ことができる。
【0251】一方、請求項6に記載の発明によると、指
令圧管路の途中に絞りを設け、外部指令圧室内でダンパ
作用を発生させる構成としているので、例えば液圧回転
機の起動時等に負荷圧が瞬間的に変動した場合でも、外
部指令圧室をダンパ室として機能させ、スプールの瞬間
的な動きを抑えてハンチングの発生を抑制でき、これに
よって容量の切換制御を安定させることができる。
【0252】また、請求項7に記載の発明は、弁ハウジ
ングとスプールとの間に、外部指令圧室をパイロットポ
ートに対して液密にシールするシール部材を設ける構成
としているため、パイロットポートからの高圧が外部指
令圧室側に漏洩するのを防止でき、外部指令圧室に「こ
もり圧」等が発生するのを防ぐことができる。これによ
り、絞りの径を「こもり圧」を考慮することなく設定で
き、設計の自由度を高めることができる。
【0253】そして、請求項8に記載の発明は、弁ハウ
ジングの外部指令圧ポートに、指令圧管路の一部を構成
する配管接続用の管継手を設け、該管継手に絞りを設け
る構成としているので、絞りを管継手に内蔵でき、指令
圧管路を構成する配管の途中に絞りを別途設ける必要が
なくなる。このため、配管作業を簡略化でき、作業性を
高めることができる。
【0254】また、請求項9に記載の発明によると、油
路はスプールの摺動位置に応じて油室をパイロットポー
ト,タンクポートに選択的に連通,遮断する構成とし、
前記油室がパイロットポートと連通するときに第1,第
2の受圧部により大なる受圧面積をもってパイロット圧
を受圧し、前記タンクポートと連通するときには前記第
1の受圧部で小さい受圧面積をもってパイロット圧を受
圧する構成としているため、油室がパイロットポートに
連通している間は油室内にパイロット圧を導くことによ
り、第2の受圧部の受圧面積分だけパイロット圧に対す
るスプールの受圧面積を増大させることができる。ま
た、油室がタンクポートと連通するときには、第2の受
圧部による受圧面積分だけスプールの受圧面積を減少さ
せることができ、パイロット圧に対するヒステリシス特
性をもった容量の切換制御を実現できる。
【0255】一方、請求項10に記載の発明によると、
第2の受圧部を第1の受圧部よりも小さい受圧面積と
し、油室がパイロットポートと連通するときに第2の受
圧部には第1の受圧部とは逆向きにパイロット圧を受圧
させる構成としているため、油室がパイロットポートに
連通している間は油室内にパイロット圧を導くことによ
って、該油室内の第2の受圧部には第1の受圧部と逆向
きにパイロット圧を作用させ、第2の受圧部の受圧面積
分だけパイロット圧に対するスプールの受圧面積を相殺
して減少させることができる。また、油室が圧力の低い
タンクポート等に連通するときには油室内の圧力を低下
させ、パイロット圧に対するスプールの受圧面積を増大
させることができる。
【0256】また、請求項11に記載の発明によると、
第1の受圧部はスプールの軸方向に延びた有底穴からな
り、該有底穴内にはピストンよりも大径なピストン部材
を摺動可能に挿嵌することにより、パイロットポートと
常時連通するパイロット圧の受圧室を画成する構成とし
ているため、スプールの内側部位に第1の受圧部を形成
でき、スプールの外周側に受圧部を形成する必要がなく
なり、スプールの外径寸法を小さくすることができる。
【0257】また、請求項12に記載の発明によると、
油路はスプールの摺動位置に応じて油室をパイロットポ
ート,外部指令圧ポートに選択的に連通,遮断する構成
としているので、油室がパイロットポートに連通してい
る間は油室内にパイロット圧を導くことにより、該油室
内の第2の受圧部には第1の受圧室とは逆向きにパイロ
ット圧を作用させ、パイロット圧に対するスプールの受
圧面積を相殺して減少させることができる。また、油室
が外部指令圧ポートに連通するときには油室内の圧力を
外部指令圧のレベルまで下げることができ、スプールに
第1の受圧部とは逆向きに作用する圧力は小さくなるの
で、第1の受圧部によりスプールは大きな受圧面積をも
ってパイロット圧を受圧でき、パイロット圧の受圧面積
を増大させることができる。
【0258】一方、請求項13に記載の発明によると、
スプールを一端側が他の部分よりも大径となった段付ス
プールとして構成しているため、スプールの一端側外周
には大径となった段差部の位置に第1の受圧部を形成で
き、該受圧部に作用するパイロット圧によりスプールを
摺動変位させることができる上に、スプールに軸穴とは
別の有底穴等を形成する必要がなくなり、スプールの全
長を短くして小型化を図ることができる。
【0259】また、請求項14に記載の発明では、油路
による油室と各ポートとの連通,遮断を零ラップで行う
ことができ、例えば油室がパイロットポートとタンクポ
ートまたは外部指令圧ポートに同時に連通して油室内の
圧力が不安定になる等の不具合をなくすことができる。
【0260】さらに、請求項15に記載の発明による
と、スプールは圧力の異なるポート間を互いに遮断する
複数のランドを有し、油路は各ポートのうちパイロット
ポートよりも圧力の低いポートに対して油室を連通,遮
断する位置に絞り通路を有してなる構成としているた
め、例えば油室内にパイロットポートからのパイロット
圧を導いて油室内を高圧にした後に、スプールの摺動変
位に応じて油室がタンクポートに連通したときでも、油
室内の高圧がタンクポート側に噴流となって流出するの
を、絞り通路によって抑えることができ、低圧のタンク
ポート側に異常圧が発生する防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による容量制御弁が
適用された油圧ショベルの走行用油圧回路図である。
【図2】図1中の容量制御弁を小容量位置にある状態で
示す縦断面図である。
【図3】スプールがストロークエンドまで摺動変位して
大容量位置に切換わった状態を示す容量制御弁の縦断面
図である。
【図4】図2中のスプールを示す縦断面図である。
【図5】容量制御弁による切換制御圧のヒステリシス特
性を示す特性線図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態による容量制御弁が
適用された油圧ショベルの走行用油圧回路図である。
【図7】図6中の容量制御弁を大容量位置にある状態で
示す縦断面図である。
【図8】スプールがストロークエンドまで摺動変位して
小容量位置に切換わった状態を示す容量制御弁の縦断面
図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態による容量制御弁を
大容量位置とした状態で示す縦断面図である。
【図10】本発明の第4の実施の形態による容量制御弁
が適用された油圧ショベルの走行用油圧回路図である。
【図11】図10中の容量制御弁を大容量位置にある状
態で示す縦断面図である。
【図12】スプールがストロークエンドまで摺動変位し
て小容量位置に切換わった状態を示す容量制御弁の縦断
面図である。
【図13】本発明の第5の実施の形態による容量制御弁
が適用された油圧ショベルの走行用油圧回路図である。
【図14】図13中の容量制御弁を大容量位置にある状
態で示す縦断面図である。
【図15】スプールがストロークエンドまで摺動変位し
て小容量位置に切換わった状態を示す容量制御弁の縦断
面図である。
【図16】本発明の第6の実施の形態による容量制御弁
が適用された油圧ショベルの走行用油圧回路図である。
【図17】図16中の容量制御弁を大容量位置にある状
態で示す縦断面図である。
【図18】スプールがストロークエンドまで摺動変位し
て小容量位置に切換わった状態を示す容量制御弁の縦断
面図である。
【符号の説明】
1 油圧ポンプ 2 タンク 3 油圧モータ(可変容量型液圧回転機) 4A,4B 主管路 5 方向制御弁 6 カウンタバランス弁 8 圧力制御弁 8A センタバイパスポート(高圧導出ポート) 9 シャトル弁(高圧選択弁) 10 サーボアクチュエータ(容量可変アクチュエー
タ) 11,41,71,81,101,121 容量制御弁 12,42,82,102,122 弁ハウジング 13,43,83,103,123 スプール摺動穴 15B,45B,85B,105B,125B パイロ
ットポート 15C,15F,45C,45F,85C,85F,1
05E,125C,125F タンクポート 15D,45D,85D,105C,125D 高圧ポ
ート 15E,45E,85E,105D,125E 圧油給
排ポート 19,49,72,89,109 スプール 19A〜19D,49A〜49E,72A〜72D,8
9A〜89D, 109A〜109D ランド 19G,49G,72G,89G,111A 第1の受
圧部 20,50,73,90,110 軸穴 20A,50A,73A,90A,110A 第2の受
圧部 21,51,91,112 ピストン 22,52,74,92,113 油室 23,75 小孔(油路) 24,56,96,119 戻しばね(付勢手段) 45A,85A,105A,125A 外部指令圧ポー
ト 47,87,107,127 外部指令圧室 49K,72H,89J,109H 指令圧受圧部 53,54,93,94,114 油孔(油路) 59,132 指令圧管路 111 有底穴 116 ピストン部材 117 受圧室 126 アダプタ(管継手) 128 絞り 130 パイロット圧受圧室 131 シール部材 133 配管部 134 指令圧供給装置(指令圧供給手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16K 17/30 F16K 17/30 B 3H084 (72)発明者 小林 剛 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Fターム(参考) 3H045 AA04 AA12 AA24 AA33 BA14 BA37 BA38 CA03 CA13 DA15 DA43 DA49 EA13 EA32 EA33 EA43 EA44 3H053 AA25 BA02 BB03 BC03 CA05 DA11 3H056 AA09 BB32 CA02 CB02 CB07 CD06 EE01 EE06 GG12 3H060 AA09 BB03 CC22 DA02 DA04 DC05 DD02 HH04 HH15 HH18 3H067 AA14 CC04 CC10 CC32 DD05 DD12 DD33 EA07 EA14 EB02 FF11 GG15 GG22 3H084 AA06 AA43 AA45 BB12 CC41 CC47 CC48 CC49 CC50

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 容量可変アクチュエータを用いて可変容
    量型液圧回転機の容量を制御するため、該可変容量型液
    圧回転機の負荷圧をパイロット圧として受圧することに
    より前記容量可変アクチュエータに給排する圧油を切換
    える構成としてなる可変容量型液圧回転機の容量制御弁
    において、 スプール摺動穴を有し、該スプール摺動穴の軸方向に離
    間して高圧ポート、タンクポート、パイロットポートお
    よび前記容量可変アクチュエータへの圧油給排ポートが
    設けられた弁ハウジングと、 該弁ハウジングのスプール摺動穴内に挿嵌され、該スプ
    ール摺動穴内を軸方向に摺動変位することにより前記圧
    油給排ポートを高圧ポート,タンクポートに選択的に連
    通,遮断するスプールと、 該スプールに設けられ、前記スプール摺動穴内でスプー
    ルを軸方向に変位させるため前記パイロットポートから
    導かれたパイロット圧を常時受圧する第1の受圧部と、 前記スプールに形成された有底穴からなり、該スプール
    の軸方向に延びて端面に開口した有底の軸穴と、 該軸穴の開口端を閉塞するように該軸穴内に摺動可能に
    挿嵌され、該軸穴の底部との間に油室を画成すると共に
    該油室内の油圧反力を受承するピストンと、 前記軸穴の底部によって形成され、前記油室内の圧力を
    受圧することにより前記第1の受圧部と共に前記スプー
    ルの合計の受圧面積を変化させる第2の受圧部と、 前記油室に対応する位置で前記スプールに形成され、該
    スプールがスプール摺動穴内を変位するときに前記油室
    を前記各ポートのうち圧力の異なるポートに対して選択
    的に連通させる油路とを備える構成としたことを特徴と
    する可変容量型液圧回転機の容量制御弁。
  2. 【請求項2】 前記弁ハウジングとスプールとの間には
    付勢手段を設け、該付勢手段は前記スプールを前記第1
    の受圧部によるパイロット圧の受圧方向とは逆方向に常
    時付勢する構成としてなる請求項1に記載の可変容量型
    液圧回転機の容量制御弁。
  3. 【請求項3】 容量可変アクチュエータを用いて可変容
    量型液圧回転機の容量を制御するため、該可変容量型液
    圧回転機の負荷圧をパイロット圧として受圧することに
    より前記容量可変アクチュエータに給排する圧油を切換
    える構成としてなる可変容量型液圧回転機の容量制御弁
    において、 スプール摺動穴を有し、該スプール摺動穴の軸方向に離
    間して高圧ポート、タンクポート、パイロットポート、
    外部指令圧ポートおよび前記容量可変アクチュエータへ
    の圧油給排ポートが設けられた弁ハウジングと、 該弁ハウジングのスプール摺動穴内に挿嵌され、該スプ
    ール摺動穴内を軸方向に摺動変位することにより前記圧
    油給排ポートを高圧ポート,タンクポートに選択的に連
    通,遮断するスプールと、 該スプールに設けられ、前記外部指令圧ポートから導か
    れた外部指令圧を受圧することにより、前記スプールを
    軸方向に変位させる指令圧受圧部と、 該指令圧受圧部と軸方向で対向するように前記スプール
    に設けられ、前記パイロットポートから導かれたパイロ
    ット圧を常時受圧することにより前記スプールを指令圧
    受圧部とは逆向きに変位させる第1の受圧部と、 前記スプールに形成された有底穴からなり、該スプール
    の軸方向に延びて端面に開口した有底の軸穴と、 該軸穴の開口端を閉塞するように該軸穴内に摺動可能に
    挿嵌され、該軸穴の底部との間に油室を画成すると共に
    該油室内の油圧反力を受承するピストンと、 前記軸穴の底部によって形成され、前記油室内の圧力を
    受圧することにより前記第1の受圧部と共に前記スプー
    ルの合計の受圧面積を変化させる第2の受圧部と、 前記油室に対応する位置で前記スプールに形成され、該
    スプールがスプール摺動穴内を変位するときに前記油室
    を前記各ポートのうち圧力の異なるポートに対して選択
    的に連通させる油路とを備える構成としたことを特徴と
    する可変容量型液圧回転機の容量制御弁。
  4. 【請求項4】 前記指令圧受圧部は前記スプールの一端
    側端面によって形成する構成としてなる請求項3に記載
    の可変容量型液圧回転機の容量制御弁。
  5. 【請求項5】 前記弁ハウジングとスプールとの間には
    付勢手段を設け、該付勢手段は前記スプールを前記指令
    圧受圧部による外部指令圧の受圧方向とは逆方向に常時
    付勢する構成としてなる請求項3または4に記載の可変
    容量型液圧回転機の容量制御弁。
  6. 【請求項6】 前記指令圧受圧部と弁ハウジングとの間
    には前記外部指令圧ポートに連通する外部指令圧室を画
    成し、前記外部指令圧ポートを外部の指令圧供給手段に
    接続する指令圧管路には、前記外部指令圧室にダンパ作
    用を発生させるための絞りを設けてなる請求項3,4ま
    たは5に記載の可変容量型液圧回転機の容量制御弁。
  7. 【請求項7】 前記弁ハウジングとスプールとの間に
    は、前記外部指令圧室をパイロットポートに対して液密
    にシールするシール部材を設けてなる請求項6に記載の
    可変容量型液圧回転機の容量制御弁。
  8. 【請求項8】 前記弁ハウジングの外部指令圧ポートに
    は、前記指令圧管路の一部を構成する配管接続用の管継
    手を設け、該管継手には前記絞りを設ける構成としてな
    る請求項6または7に記載の可変容量型液圧回転機の容
    量制御弁。
  9. 【請求項9】 前記油路はスプールの摺動位置に応じて
    前記油室をパイロットポート,タンクポートに選択的に
    連通,遮断する構成とし、前記スプールは、前記油室が
    パイロットポートと連通するときに前記第1,第2の受
    圧部により大なる受圧面積をもってパイロット圧を受圧
    し、前記油室がタンクポートと連通するときには前記第
    1の受圧部により小なる受圧面積をもってパイロット圧
    を受圧する構成としてなる請求項1,2,3,4,5,
    6,7または8に記載の可変容量型液圧回転機の容量制
    御弁。
  10. 【請求項10】 前記第2の受圧部は第1の受圧部より
    も小さい受圧面積を有し、前記油室がパイロットポート
    と連通するときに前記第2の受圧部は第1の受圧部と逆
    向きにパイロット圧を受圧する構成としてなる請求項
    1,2,3,4,5,6,7または8に記載の可変容量
    型液圧回転機の容量制御弁。
  11. 【請求項11】 前記第1の受圧部は、前記軸穴よりも
    大なる穴径をもってスプールに形成され前記軸穴とは反
    対側の端面に開口してスプールの軸方向に延びた有底穴
    からなり、該有底穴内には前記ピストンよりも大径なピ
    ストン部材を摺動可能に挿嵌することによって前記パイ
    ロットポートと常時連通するパイロット圧の受圧室を画
    成する構成としてなる請求項10に記載の可変容量型液
    圧回転機の容量制御弁。
  12. 【請求項12】 前記油路はスプールの摺動位置に応じ
    て前記油室をパイロットポート,外部指令圧ポートに選
    択的に連通,遮断する構成とし、前記第2の受圧部は第
    1の受圧部とは逆向きにパイロット圧または外部指令圧
    を受圧する構成としてなる請求項10または11に記載
    の可変容量型液圧回転機の容量制御弁。
  13. 【請求項13】 前記スプールは一端側が他の部分より
    も大径となった段付スプールからなり、前記第1の受圧
    部は該スプールの大径部側に位置する外周側の段差部に
    より形成してなる請求項1,2,3,4,5,6,7,
    8,9または10に記載の可変容量型液圧回転機の容量
    制御弁。
  14. 【請求項14】 前記油路は油室を前記パイロットポー
    トに連通させるときに前記油室を他のポートに対してほ
    ぼ同時に遮断し、前記油室を他のポートに連通させると
    きには前記パイロットポートに対してほぼ同時に遮断す
    る構成としてなる請求項9,10,11,12または1
    3に記載の可変容量型液圧回転機の容量制御弁。
  15. 【請求項15】 前記スプールは前記圧力の異なるポー
    ト間を互いに遮断する複数のランドを有し、前記油路は
    前記各ポートのうちパイロットポートよりも圧力の低い
    ポートに対して前記油室を連通,遮断する位置に絞り通
    路を有してなる請求項1,2,3,4,5,6,7,
    8,9,10,11,12,13または14に記載の可
    変容量型液圧回転機の容量制御弁。
JP2000057625A 1999-06-10 2000-03-02 可変容量型液圧回転機の容量制御弁 Expired - Lifetime JP3679300B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000057625A JP3679300B2 (ja) 1999-06-10 2000-03-02 可変容量型液圧回転機の容量制御弁
CN00801032A CN1092291C (zh) 1999-06-10 2000-05-23 变量式液压旋转机的容量控制阀
US09/762,325 US6389809B1 (en) 1999-06-10 2000-05-23 Volume control valve of variable displacement hydraulic rotating machine
KR10-2001-7001722A KR100404438B1 (ko) 1999-06-10 2000-05-23 가변 용량형 액압회전기의 용량제어밸브
EP00927846.6A EP1106833B1 (en) 1999-06-10 2000-05-23 Volume control valve of variable displacement hydraulic rotating machine
PCT/JP2000/003287 WO2000077403A1 (fr) 1999-06-10 2000-05-23 Soupape de regulation de debit pour machine hydraulique rotative a cylindree variable

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16448499 1999-06-10
JP11-164484 1999-06-10
JP2000057625A JP3679300B2 (ja) 1999-06-10 2000-03-02 可変容量型液圧回転機の容量制御弁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001055968A true JP2001055968A (ja) 2001-02-27
JP3679300B2 JP3679300B2 (ja) 2005-08-03

Family

ID=26489563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000057625A Expired - Lifetime JP3679300B2 (ja) 1999-06-10 2000-03-02 可変容量型液圧回転機の容量制御弁

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6389809B1 (ja)
EP (1) EP1106833B1 (ja)
JP (1) JP3679300B2 (ja)
KR (1) KR100404438B1 (ja)
CN (1) CN1092291C (ja)
WO (1) WO2000077403A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003040599A1 (fr) * 2001-11-09 2003-05-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Soupape hydraulique
US8191694B2 (en) 2007-01-12 2012-06-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Lock-up clutch hydraulic pressure supply apparatus
JP7437209B2 (ja) 2020-03-26 2024-02-22 カヤバ株式会社 ポンプ制御圧レギュレータ

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005051482A1 (de) * 2005-10-27 2007-05-03 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Lastdruckgeführter Förderstromregler mit Schwingungsdämpfung
US7318401B2 (en) 2006-03-15 2008-01-15 Borgwarner Inc. Variable chamber volume phaser
JP2007263142A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Toyota Industries Corp 油圧制御装置
JP2007303543A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Nabtesco Corp 可変油圧モータ駆動装置
KR100718909B1 (ko) * 2006-05-25 2007-05-16 주식회사 영텍 액추에이터 제어용 파일럿밸브 유닛
DE102009049096A1 (de) * 2009-10-01 2011-04-07 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Pumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät
JP5571350B2 (ja) * 2009-10-19 2014-08-13 カヤバ工業株式会社 液圧モータ駆動装置
FR2966507B1 (fr) * 2010-10-20 2015-03-20 Turbomeca Dispositif de lubrification avec vanne de derivation
DE102011084932A1 (de) * 2011-10-21 2013-04-25 Zf Friedrichshafen Ag Ventilvorrichtung mit einem mehrere Schaltzungen aufweisenden Ventilgehäuse
DE102011119945A1 (de) * 2011-12-01 2013-06-06 Liebherr-Hydraulikbagger Gmbh Hydrauliksystem
DE102013214861A1 (de) * 2012-08-16 2014-05-22 Robert Bosch Gmbh Verstellvorrichtung für eine hydrostatische Pumpe und hydrostatische Pumpe
CN103697007B (zh) * 2013-12-20 2016-06-01 中国北方车辆研究所 一种基于控制闭式系统的阀组
FR3035829B1 (fr) 2015-05-05 2018-09-14 Poclain Hydraulics Industrie Systeme d'assistance hydraulique pour engins motorises a circuit ouvert
CN108884947B (zh) 2016-03-28 2021-06-08 帕克-汉尼芬公司 具有压力放大装置的比例顺序阀
US10590962B2 (en) 2016-05-16 2020-03-17 Parker-Hannifin Corporation Directional control valve
CN108953270B (zh) * 2018-08-24 2020-06-30 邹城市三洋机械有限公司 一种控制阀
CN113661322B (zh) * 2019-04-03 2023-06-23 伊格尔工业股份有限公司 容量控制阀
CN110173015B (zh) * 2019-05-28 2021-07-30 江苏徐工工程机械研究院有限公司 直线行走阀、工程机械液压控制系统和工程机械
CN110374951A (zh) * 2019-06-27 2019-10-25 杭州力龙液压有限公司 变速阀、行走马达及工程机械
CN111188801B (zh) * 2020-01-13 2022-06-10 宝鸡石油机械有限责任公司 一种两位六通液控换向阀
JP7434017B2 (ja) * 2020-03-26 2024-02-20 株式会社日本製鋼所 射出装置
US11703134B2 (en) * 2021-08-20 2023-07-18 Hamilton Sundstrand Corporation Metering valve with mid-stroke shutoff
KR102672057B1 (ko) * 2022-06-29 2024-06-03 김철민 밀폐형 압축기의 기동 보조 구조체

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2536965A (en) * 1946-08-23 1951-01-02 Cincinnati Milling Machines Lt Hydraulic valve operated by differential pressures
US3015317A (en) * 1958-02-11 1962-01-02 Hydraulic Res And Mfg Company Pressure control servo valve
US2964059A (en) * 1959-03-05 1960-12-13 Moog Valve Co Inc Pressure-flow servo valve
JPS5743002A (en) 1980-08-28 1982-03-10 Kayaba Ind Co Ltd Automatic speed changeover valve for two-speed motor
DE8107889U1 (de) * 1981-03-18 1981-10-22 Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen Pneumatische ventilanordnung
JPH0659481B2 (ja) 1985-08-21 1994-08-10 川崎製鉄株式会社 丸棒鋼の整形装置
JPH0628345Y2 (ja) * 1985-09-06 1994-08-03 帝人製機 株式会社 クローラ駆動装置
JP2654953B2 (ja) * 1987-10-27 1997-09-17 カヤバ工業株式会社 2速モータの制御装置
JPH0732222Y2 (ja) * 1993-08-06 1995-07-26 帝人製機株式会社 車両の走行駆動液圧回路
US5492450A (en) * 1993-09-27 1996-02-20 Zexel Usa Corporation Control valve for variable capacity vane compressor
JPH08338405A (ja) * 1995-04-12 1996-12-24 Komatsu Ltd 可変容量型油圧ポンプの容量制御装置
JPH10252703A (ja) * 1997-03-12 1998-09-22 Komatsu Ltd 建設機械の走行制御装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003040599A1 (fr) * 2001-11-09 2003-05-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Soupape hydraulique
US7146998B2 (en) 2001-11-09 2006-12-12 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hydraulic valve
US8191694B2 (en) 2007-01-12 2012-06-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Lock-up clutch hydraulic pressure supply apparatus
JP7437209B2 (ja) 2020-03-26 2024-02-22 カヤバ株式会社 ポンプ制御圧レギュレータ

Also Published As

Publication number Publication date
EP1106833A4 (en) 2011-03-16
WO2000077403A1 (fr) 2000-12-21
KR20010085361A (ko) 2001-09-07
EP1106833A1 (en) 2001-06-13
KR100404438B1 (ko) 2003-11-05
CN1092291C (zh) 2002-10-09
CN1313932A (zh) 2001-09-19
JP3679300B2 (ja) 2005-08-03
US6389809B1 (en) 2002-05-21
EP1106833B1 (en) 2014-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001055968A (ja) 可変容量型液圧回転機の容量制御弁
EP0559903B1 (en) Valve device
EP0747601B1 (en) Pressure oil supply system having a pressure compensating valve
EP1241356B1 (en) Hydraulic circuit for a fluid motor
US5285643A (en) Hydraulic drive system for civil-engineering and construction machine
CN109154290B (zh) 泵装置
EP1531273B1 (en) Counterbalance valve, and control unit and hydraulically powered system comprising the same
JP2511317B2 (ja) 油圧モ―タ駆動回路
KR100258665B1 (ko) 동력 조타장치
US4576003A (en) Hybrid load-sense vehicle hydrostatic steering system
JP3586137B2 (ja) 可変容量型油圧モータの容量制御装置
US7380491B2 (en) Flow valve and flow distributor comprising several flow valves
JPH11148463A (ja) 油圧ポンプ容量制御装置
JPH08338405A (ja) 可変容量型油圧ポンプの容量制御装置
US7854116B2 (en) Hydraulic pump flow shut-off valve
JP7185513B2 (ja) 液圧駆動装置
JP4383363B2 (ja) バルブ装置
JP2002098104A (ja) 可変容量型油圧モータの容量制御装置
JP2000346007A (ja) 二速油圧モータ制御回路及びシーケンス弁
JPH08219004A (ja) 液圧回転機の容量制御装置
JPS6313979Y2 (ja)
JPH10299706A (ja) 油圧モータの駆動システム
CN118188624A (zh) 流量控制阀系统
JPH07103207A (ja) 液圧回路
WO1995023086A1 (fr) Dispositif de commande de pression

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050510

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050512

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3679300

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080520

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090520

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090520

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100520

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110520

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110520

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120520

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120520

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130520

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520

Year of fee payment: 9

EXPY Cancellation because of completion of term