JP2002098104A

JP2002098104A - 可変容量型油圧モータの容量制御装置

Info

Publication number: JP2002098104A
Application number: JP2000285181A
Authority: JP
Inventors: Takashi Niitome; 隆志新留; Hitoshi Kagiwada; 均鍵和田; Takeshi Kobayashi; 剛小林
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】外部指令圧により必要に応じてモータ容量を
固定できると共に、作動油温等による圧力変動の影響を
抑え、モータ容量の切換制御を安定できるようにする。【解決手段】サーボアクチュエータ１０により油圧モ
ータ３の容量可変部３Ｂを駆動するため、容量制御弁１
１をパイロット管路２４からのパイロット圧と指令圧管
路２９からの外部指令圧とにより、大容量位置（ａ）と
小容量位置（ｂ）とに切換制御する。そして、容量制御
弁１１にはパイロット受圧部１９Ｇ、指令圧受圧部１９
Ｊと戻しばね２１とを設け、パイロット受圧部１９Ｇは
パイロット圧を戻しばね２１と逆向きに受圧し、指令圧
受圧部１９Ｊも戻しばね２１と逆向きに外部指令圧を受
圧する構成とする。

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
ル等の建設機械に設けられる可変容量型油圧モータのモ
ータ容量を可変に制御するのに好適に用いられる可変容
量型油圧モータの容量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、可変容量型油圧モータは、油圧
ショベル等の建設機械において走行用または旋回用の油
圧モータとして用いられる。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ため、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、特開平１−１１
６３０１号公報）。

【０００４】また、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、油圧パイロット式のスプール弁か
らなる容量制御弁を、油圧モータの負荷圧であるパイロ
ット圧に応じて小容量位置と大容量位置とに切換制御す
ると共に、例えばパイロットポンプ等からの外部指令圧
を導くことにより、オペレータの操作に従って任意に容
量制御弁を大容量位置と小容量位置とに切換制御できる
ようにしている。

【０００５】即ち、自己圧制御式の容量制御装置にあっ
ては、油圧モータの負荷圧によるパイロット圧が、基準
となる所定の切換圧力よりも低いときには油圧モータを
小容量として低トルクで高速回転させ、所定圧力よりも
高いときには油圧モータを大容量として高トルクで低速
回転させる構成としている。

【０００６】このため、狭い作業現場等で油圧ショベル
を駆動して油圧モータの微操作を行うような場合に、油
圧モータの負荷圧が低い圧力に保たれると、これにより
モータ容量が小容量となって油圧モータは低トルクで高
速回転する傾向となり、オペレータにとっては微操作が
難しく、運転時の負担が増大する。

【０００７】そこで、このような不具合を解消するため
に、容量制御弁には前記負荷圧によるパイロット圧の受
圧方向と逆向きに外部指令圧を導く構成とし、通常は外
部指令圧をタンク圧のレベルに下げることによって、容
量制御弁を大容量固定位置に保持し、油圧モータを高ト
ルクで低速回転できるようにしている。

【０００８】そして、オペレータの手動操作により外部
指令圧を一定の圧力まで上昇させたときには、前記パイ
ロット圧が容量制御弁のスプールに対して外部指令圧と
は逆向きに作用するので、このときのパイロット圧（モ
ータ負荷圧）が切換圧力よりも低いか高いかによってモ
ータ容量が自動的に切換えられるものである。

【０００９】

【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、外部指令圧を導くことによりモータ容量を
大容量に固定できるという利点があるものの、容量制御
弁のスプールに対してパイロット圧と外部指令圧とが互
いに逆向きに作用する構成としているために、モータ容
量を自動切換えするときの設定圧（基準となる切換圧
力）が、外部指令圧の圧力変動に影響されて変化し、自
動切換え時の制御が不安定になるという問題が生じる。

【００１０】即ち、油圧ショベルの稼働初期等では作動
油の油温が低いために、外部指令圧が油液の粘性抵抗等
により比較的高圧になり易く、モータ容量を自動切換え
するときの設定圧は、外部指令圧の圧力変動に影響され
て変化し、モータ容量の切換圧力が油圧ショベルの稼働
状態で変わってしまう。

【００１１】そして、作動油温等の外乱による影響を抑
えるために、温度調整弁等を用いる構成にすると、構造
が複雑となって組立て時の作業性が低下し、コストアッ
プを招く等の問題が生じるものである。

【００１２】また、外部指令圧は複数種類の車両に対し
てほぼ一定の圧力に統一されてはいないため、前述した
容量制御装置を複数種類の車両に搭載するような場合に
は、それぞれの車両毎に前記パイロット圧の受圧面積を
変更、調整した容量制御弁を用いる必要があり、汎用性
が低いというという問題がある。

【００１３】さらに、外部指令圧によるモータ容量の制
御を行っていない車両にあっては、前述の如き容量制御
弁を互換性をもって組込むことができず、これによって
も汎用性が低いという問題がある。

【００１４】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、外部指令圧によりモー
タ容量を固定できると共に、作動油温等の外乱による影
響を容易に抑え、モータ容量の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油圧モータの
容量制御装置を提供することにある。

【００１５】また、本発明の他の目的は、外部指令圧の
適用圧力が異なる複数種類の車両、または外部指令圧に
よる容量制御を採用していない車両等に対しても、互換
性をもって組込むことができ、適用範囲を広げて汎用性
を高めることができるようにした可変容量型油圧モータ
の容量制御装置を提供することにある。

【００１６】

【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、容量可変部を有し油圧源か
らの圧油により回転駆動される可変容量型の油圧モータ
と、圧油が給排されることにより該油圧モータの容量可
変部を駆動しモータ容量を変化させる容量可変アクチュ
エータと、前記油圧モータの負荷圧によるパイロット圧
と外部指令圧のうち少なくともいずれか一方の圧力を受
圧することにより該容量可変アクチュエータに給排する
圧油を切換える容量制御弁と、前記外部指令圧を発生さ
せる指令圧発生手段とからなる可変容量型油圧モータの
容量制御装置に適用される。

【００１７】そして、請求項１の発明が採用する構成
は、前記容量制御弁は、前記指令圧発生手段から供給さ
れる外部指令圧を前記負荷圧によるパイロット圧と同一
方向で受圧する構成としたことを特徴としている。

【００１８】このように構成することにより、容量制御
弁は外部指令圧をパイロット圧と同一方向で受圧するの
で、例えば外部指令圧をタンク圧まで低下させたときに
は、パイロット圧に応じてモータ容量を自動切換えする
ことができ、外部指令圧を高い圧力に設定したときに
は、パイロット圧の変化に拘わらずモータ容量を大容量
に固定することができる。

【００１９】また、請求項２の発明は、容量可変部を有
し油圧源からの圧油により回転駆動される可変容量型の
油圧モータと、圧油が給排されることにより該油圧モー
タの容量可変部を駆動しモータ容量を変化させる容量可
変アクチュエータと、前記油圧モータの負荷圧によるパ
イロット圧と外部指令圧のうち少なくともいずれか一方
の圧力を受圧することにより該容量可変アクチュエータ
に給排する圧油を切換える容量制御弁とからなる可変容
量型油圧モータの容量制御装置に適用される。

【００２０】そして、請求項２の発明が採用する構成の
特徴は、前記容量制御弁を、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タンクポート、パイ
ロットポート、高圧ポート、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、前記弁
ハウジングとスプールとの間に設けられ、該スプールを
軸方向一側から他側に向けて付勢する付勢手段と、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
た前記パイロット圧を受圧することにより前記スプール
を付勢手段に抗して軸方向に変位させるパイロット受圧
部と、該パイロット受圧部から離間して前記スプールに
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付勢手段に抗し
て軸方向に変位させる指令圧受圧部とから構成したこと
にある。

【００２１】このように構成することにより、モータ負
荷圧によるパイロット圧と外部指令圧が共に低い圧力状
態のときには、スプールを付勢手段によって一側から他
側に向けて摺動変位させ、容量制御弁を例えば小容量位
置に配置できる。そして、モータ負荷圧の上昇に伴って
パイロット圧が基準の切換圧力よりも上昇したときに
は、この圧力をパイロット受圧部が受圧することによ
り、スプールを付勢手段に抗して軸方向の一側へと摺動
変位させて、容量制御弁を大容量位置に切換えることが
できる。また、前記パイロット圧が基準の切換圧力より
も低下すると、付勢手段によりスプールを軸方向の他側
へと付勢でき、容量制御弁を小容量位置に戻すことがで
きる。

【００２２】また、例えば外部指令圧を高い圧力レベル
に設定したときにも、この外部指令圧を指令圧受圧部が
受圧することにより、スプールを付勢手段に抗して軸方
向の一側へと摺動変位できるので、これによって容量制
御弁を大容量位置に切換え、大容量固定の制御を行うこ
とができる。そして、外部指令圧をタンク圧のレベルま
で低下させたときには、前述の如くパイロット圧に従っ
て容量制御弁を自動切換えでき、作動油温の影響等を排
除することができる。

【００２３】一方、請求項３の発明が採用する構成の特
徴は、容量制御弁を、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タンクポート、パイロット
ポート、高圧ポート、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、前記弁ハウジ
ングとスプールとの間に設けられ、該スプールを軸方向
一側から他側に向けて付勢する付勢手段と、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前記
パイロット圧を受圧することにより前記スプールを付勢
手段に抗して軸方向に変位させる第１のパイロット受圧
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、前記軸穴内
の受圧面によって形成され、前記油室内の圧力を受圧す
ることにより前記第１のパイロット受圧部と共に前記ス
プールのパイロット圧に対する合計の受圧面積を変化さ
せる第２のパイロット受圧部と、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、前記第１，第２のパイロット受圧部と異なる位置で
前記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
付勢手段に抗して軸方向に変位させる指令圧受圧部とか
ら構成したことにある。

【００２４】このように構成することにより、前記請求
項２の発明と同様に作動油温の影響等を排除でき、容量
制御弁を外部指令圧の圧力変動に関わりなく安定した自
動切換え制御を行うことができる。また、この場合に容
量制御弁の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のパイロット受圧部で受圧し、タ
ンクポートに連通したときには第２のパイロット受圧部
によるパイロット圧の受圧を実質的に解除されるため、
第１，第２のパイロット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。

【００２５】また、請求項４の発明によると、第２のパ
イロット受圧部は第１のパイロット受圧部よりも小さい
受圧面積を有し、油室が油路を介してパイロットポート
に連通するときに前記第２のパイロット受圧部は第１の
パイロット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。

【００２６】これにより、油室が油路を介してパイロッ
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
かれるので、第２のパイロット受圧部は第１のパイロッ
ト受圧部とは逆向きにパイロット圧を受圧し、第２のパ
イロット受圧部の受圧面積分だけ第１のパイロット受圧
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、油室が油路を介して圧力の低い
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、スプールに第１のパイロット受
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のパイロット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。

【００２７】また、請求項５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、油室が前記油路を介してパイロットポートと
連通するときに第１，第２のパイロット受圧部により大
なる受圧面積をもってパイロット圧を受圧し、前記油室
が油路を介してタンクポートと連通するときには前記第
１のパイロット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のパイロット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のパイロット受圧部のみがパイロ
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６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のパイロット受圧部は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構成とし
ている。

【００３０】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のパイロット
受圧部を形成でき、該第１のパイロット受圧部に作用す
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、この場合にはスプールの外周側に第１の
パイロット受圧部を形成しているので、スプールの全長
を短くすることが可能となる。

【００３１】また、請求項７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
絞り孔を有してなる構成としている。

【００３２】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、絞り孔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。

【００３３】また、請求項８の発明は、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側には該外
部指令圧室にダンパ作用を発生させるための絞り通路を
設ける構成としている。

【００３４】これにより、例えば油圧モータの負荷圧が
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。

【００３５】また、請求項９の発明は、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、スプールには該外部指令圧室をタ
ンクポート側に連通させるオリフィス通路を形成してな
る構成としている。

【００３６】この場合には、例えば外部指令圧によるモ
ータ容量の制御を行っていない車両であっても、外部指
令圧ポートをプラグ等で閉塞しておくことにより、前述
の如き容量制御弁を互換性をもって組込むことができ
る。そして、外部指令圧室内の油液をスプールの摺動変
位に応じてオリフィス通路から絞り作用を与えつつ、流
出入させることができ、外部指令圧室をダンパ室として
活用できると共に、スプールの瞬間的な動きによるハン
チングを抑制でき、容量の切換制御を安定させることが
できる。

【００３７】さらに、請求項１０の発明は、外部指令圧
ポートを栓体により閉塞する構成としている。これによ
り、例えば外部指令圧によるモータ容量の制御を行って
いない車両の場合に、外部指令圧ポートをプラグ等の栓
体で閉塞しておくことができ、容量制御弁を特別に設計
変更することなく互換性をもって組込むことができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
可変容量型油圧モータの容量制御装置を、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。

【００３９】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。

【００４０】３は出力軸３Ａ側で慣性体としての車両を
駆動する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油圧モータにより
構成され、斜板または弁板等からなる容量可変部３Ｂ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３Ｂ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。

【００４１】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に給排し、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。

【００４２】また、主管路４Ａ，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 ，４
Ｂ2 となっている。

【００４３】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、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、中立位置（イ）から切換位置
（ロ），（ハ）に切換操作される。

【００４４】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（管路部４Ａ
1 ，４Ａ2 ）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（管路部４Ｂ1 ，４Ｂ2 ）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。

【００４５】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、該チェック弁７Ａ，７Ｂと
並列関係をなして油圧源側の管路部４Ａ1 ，４Ｂ1 とア
クチュエータ側の管路部４Ａ2 ，４Ｂ2 との間に配設さ
れた圧力制御弁８とにより構成されている。

【００４６】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。

【００４７】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２５、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。

【００４８】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
３Ｂ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３Ｂ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３Ｂ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。

【００４９】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および戻しばね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３ポート２位
置の油圧パイロット式切換弁等からなり、後述のパイロ
ット圧Ｐpxまたは外部指令圧Ｐgx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。

【００５０】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２５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
６を介して供給し、傾転ピストン１０Ａにより容量可変
部３Ｂを傾転角が小さくなる矢示Ｂ方向に駆動させる。
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２６をタンク管路２２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とによ
り、サーボアクチュエータ１０のスプリング１０Ｂで容
量可変部３Ｂを傾転角が大きくなる矢示Ａ方向に駆動さ
せる。

【００５１】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、
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，１４Ｆが一端側から
他端側へと順次軸方向に離間して形成されている。

【００５２】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、パイロットポート１５
Ｂ、高圧ポート１５Ｃ、圧油給排ポート１５Ｄ、タンク
ポート１５Ｅおよび外部指令圧ポート１５Ｆが形成さ
れ、これらのポート１５Ａ〜１５Ｆは、環状の油溝１４
Ａ〜１４Ｆを介してスプール摺動穴１３内に連通するも
のである。

【００５３】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。

【００５４】１８は弁ハウジング１２と蓋体１６との間
をシールするシール部材としてのＯリングで、該Ｏリン
グ１８は、例えばばね室１７内の油液が蓋体１６と弁ハ
ウジング１２との衝合面から外部に漏洩するのを阻止す
るものである。

【００５５】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ないし図４に示す如く外周側にランド１９Ａ，１９
Ｂ，１９Ｃ，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１４
Ｃ，１４Ｄ間を連通するための環状溝１９Ｅが形成され
ている。

【００５６】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間を連通する
ための他の環状溝１９Ｆが形成され、該環状溝１９Ｅ，
１９Ｆとランド１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄとにより、圧油
給排ポート１５Ｄは高圧ポート１５Ｃとタンクポート１
５Ｅとに選択的に連通，遮断されるものである。

【００５７】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２４からのパイロット圧
Ｐpxを受圧するパイロット受圧部１９Ｇとなっている。

【００５８】また、スプール１９は一端側に位置する部
位が最小径のストッパ部１９Ｈとなり、他端側は指令圧
受圧部１９Ｊとなっている。そして、スプール１９は、
図４に示すようにランド１９Ａが外径Ｄa に形成され、
ランド１９Ｂが外径Ｄb に形成されているので、パイロ
ット受圧部１９Ｇは、数１の式による受圧面積Ｓ1 を有
している。

【００５９】

【数１】Ｓ1 ＝（Ｄa²×π／４）−（Ｄb²×π／４）＝（Ｄa²−Ｄb²) ×π／４

【００６０】これにより、パイロット受圧部１９Ｇは受
圧面積Ｓ1 をもってパイロット管路２４からのパイロッ
ト圧Ｐpxを受圧し、パイロット圧Ｐpxの昇圧時にスプー
ル１９を後述の戻しばね２１に抗して矢示Ｃ方向に摺動
変位させるものである。

【００６１】また、スプール１９の指令圧受圧部１９Ｊ
は、パイロット受圧部１９Ｇから軸方向に離間して後述
の外部指令圧室２０に臨み、パイロット受圧部１９Ｇと
同一の方向となる矢示Ｃ方向で外部指令圧Ｐgxを受圧す
る。

【００６２】この場合、指令圧受圧部１９Ｊは、図４に
示すようにランド１９Ｄがランド１９Ｂと同一の外径Ｄ
b に形成されているので、数２の式による受圧面積Ｓ2
をもって外部指令圧Ｐgxを受圧し、この外部指令圧Ｐgx
の上昇時にスプール１９を戻しばね２１に抗して矢示Ｃ
方向に摺動変位させるものである。

【００６３】

【数２】Ｓ2 ＝Ｄb²×π／４

【００６４】２０はスプール摺動穴１３の閉塞端１３Ｂ
とスプール１９の指令圧受圧部１９Ｊとの間に画成され
た外部指令圧室で、該外部指令圧室２０は、スプール１
９のランド１９Ｄによりタンクポート１５Ｅ等から遮断
され、外部指令圧ポート１５Ｆから導かれる外部指令圧
Ｐgxを指令圧受圧部１９Ｊに作用させるものである。

【００６５】２１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２１は一端側が蓋体１６に当接さ
れ、他端側はスプール１９のストッパ部１９Ｈ外周側に
挿通されている。そして、戻しばね２１はスプール１９
を閉塞端１３Ｂ側（矢示Ｄ方向）に向け、後述の数４式
の如く付勢力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。

【００６６】２２は容量制御弁１１のタンクポート１５
Ａ，１５Ｅに接続されたタンク管路で、該タンク管路２
２は図１に示すようにタンク２と常時接続され、その途
中位置には、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２３が接続されている。

【００６７】また、２４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２４は後述の高圧管路２５の途中部位から分岐
し、シャトル弁９で選択される高圧側の圧油（例えば、
油圧モータ３のモータ駆動圧またはブレーキ圧等の負荷
圧）をパイロット圧Ｐpx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。

【００６８】２５はシャトル弁９を容量制御弁１１の高
圧ポート１５Ｃに接続した高圧管路で、該高圧管路２５
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１５Ｃに導くものである。

【００６９】２６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１５Ｄに接続
した給排管路である。そして、サーボアクチュエータ１
０は油圧室１０Ｃ内に給排管路２６を通じて圧油が給排
されることにより、油圧モータ３の容量可変部３Ｂを矢
示Ｂ，Ａ方向へと傾転駆動し、モータ容量を小容量，大
容量に切換えるものである。

【００７０】２７は外部指令圧用の油圧源となるパイロ
ットポンプ、２８は該パイロットポンプ２７の最大吐出
圧を決めるリリーフ弁で、該リリーフ弁２８はパイロッ
トポンプ２７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。

【００７１】２９は容量制御弁１１の外部指令圧ポート
１５Ｆに接続された指令圧管路、３０は指令圧発生手段
となる指令圧供給装置で、該指令圧供給装置３０は、パ
イロットポンプ２７、後述の圧力選択弁３１、減圧弁３
２およびタンク２等により構成されるものである。

【００７２】３１は指令圧管路２９をタンク２とパイロ
ットポンプ２７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３１は油圧ショベルの
オペレータ等が操作レバー３１Ａ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。

【００７３】そして、圧力選択弁３１を自動切換位置
（ｄ）に切換えている間は、指令圧管路２９がタンク２
に接続されることにより、外部指令圧Ｐgxはタンク圧程
度の低圧状態におかれる。そして、容量制御弁１１は、
外部指令圧ポート１５Ｆ（外部指令圧室２０）の圧力が
タンク圧レベルとなって、図２に示す初期位置にスプー
ル１９が戻しばね２１で付勢されるのを許す。

【００７４】このため、容量制御弁１１のスプール１９
は、パイロット受圧部１９Ｇが受圧するパイロット圧Ｐ
pxの圧力値に応じて弁ハウジング１２内を摺動変位可能
となり、パイロット圧Ｐpxが後述の切換圧力Ｐp1を越え
たときに、戻しばね２１に抗してスプール１９が矢示Ｃ
方向に押圧され、容量制御弁１１は図１に示す小容量位
置（ｂ）から大容量位置（ａ）に切換られるものであ
る。

【００７５】また、圧力選択弁３１を自動切換位置
（ｄ）から容量固定位置（ｃ）に切換えたときには、指
令圧管路２９がパイロットポンプ２７側に接続されるの
で、減圧弁３２により設定された圧力Ｐgaの外部指令圧
Ｐgxが容量制御弁１１の外部指令圧ポート１５Ｆに供給
される。

【００７６】そして、容量制御弁１１のスプール１９
は、指令圧受圧部１９Ｊが圧力Ｐgaの外部指令圧Ｐgxを
受圧することにより、戻しばね２１に抗して矢示Ｃ方向
に押圧される。これにより、容量制御弁１１は図１に示
す小容量位置（ｂ）から大容量位置（ａ）に切換られ、
この大容量位置（ａ）に保持されるものである。

【００７７】３２はパイロットポンプ２７と圧力選択弁
３１との間に設けられた減圧弁で、該減圧弁３２は指令
圧管路２９内に供給する外部指令圧Ｐgxが、圧力Ｐga以
上に不必要に昇圧するのを抑えるもので、常時は開弁
し、パイロットポンプ２７からの吐出圧が圧力Ｐga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。

【００７８】本実施の形態による容量制御弁１１等を備
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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】ここで、車両の走行時に方向制御弁５（圧
力制御弁８）を中立位置（イ）から切換位置（ロ）また
は（ハ）に切換えたときには、アクチュエータ側の管路
部４Ａ2 ，４Ｂ2 側でシャトル弁９が高圧側の圧油（モ
ータ駆動圧）を選択し、モータ駆動圧からなる高圧の圧
油は高圧管路２５から容量制御弁１１の高圧ポート１５
Ｃに導かれる。

【００８２】また、高圧管路２５から分岐したパイロッ
ト管路２４にも、このモータ駆動圧がパイロット圧Ｐpx
となって導かれ、このパイロット圧Ｐpxが容量制御弁１
１のパイロットポート１５Ｂに供給される。

【００８３】そして、外部指令圧用の圧力選択弁３１を
自動切換位置（ｄ）に戻したままの状態では、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Ｐpxが、図２に示すスプール１９のパイロット受圧
部１９Ｇに作用し、このパイロット受圧部１９Ｇは前記
数１の式による受圧面積Ｓ1 をもって、スプール１９を
数３の式による押圧力Ｆ1 で戻しばね２１の付勢力ｆa
に抗して矢示Ｃ方向に押圧する。

【００８４】

【数３】Ｆ1 ＝Ｓ1 ×Ｐpx

【００８５】

【数４】ｆa ＝Ｓ1 ×Ｐp1

【００８６】また、戻しばね２１の付勢力ｆa は、数４
の式を満たすように予め設定され、図５に示す特性線３
３の如く、パイロット圧Ｐpxが基準となる所定圧力とし
ての切換圧力Ｐp1を越えるか否かによって、油圧モータ
３のモータ容量は小容量と大容量とに切換制御されるも
のである。

【００８７】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Ｐpx
は切換圧力Ｐp1以上まで上昇する。そして、このときに
スプール１９は、パイロット受圧部１９Ｇでパイロット
圧Ｐpxを矢示Ｃ方向に受圧することにより、下記の数５
の式による押圧力Ｆ1 をもって戻しばね２１を図３に示
す如く撓み変形させ、ストッパ部１９Ｈが蓋体１６に当
接するストロークエンドまで摺動変位する。

【００８８】

【数５】Ｆ1 ≧ｆa （但し、Ｐpx≧Ｐp1）

【００８９】これにより、容量制御弁１１は戻しばね２
１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１５Ｃはスプール１９のランド１９Ｃにより圧
油給排ポート１５Ｄに対して遮断されると共に、該圧油
給排ポート１５Ｄはタンクポート１５Ｅ（タンク管路２
２）に連通される。

【００９０】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２６、容量制御弁１１の圧油給排
ポート１５Ｄ、タンク管路２２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３Ｂを矢示Ａ方向へと大傾転側に駆動することに
より、登坂走行に備えて油圧モータ３を高トルクで低速
回転できるようにモータ容量を大容量に制御する。

【００９１】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Ｐpx
が、図５に示す切換圧力Ｐp1よりも低下する。これによ
って、スプール１９の押圧力Ｆ１は、下記の数６の式
に示すように戻しばね２１の付勢力ｆa よりも小さくな
るので、スプール１９は戻しばね２１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。

【００９２】

【数６】Ｆ1 ＜ｆa （但し、Ｐpx＜Ｐp1）

【００９３】そして、このときには容量制御弁１１の高
圧ポート１５Ｃが圧油給排ポート１５Ｄに連通されるの
で、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２５からの圧油が給排管
路２６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３Ｂを矢示Ｂ方向へと小傾転
側に駆動する。

【００９４】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。そして、パイロット圧Ｐpxが切
換圧力Ｐp1 に達するまでの間は、スプール１９が数６
の式による押圧力Ｆ1 で戻しばね２１を図２中の矢示Ｃ
方向に押圧するに留まり、スプール１９は戻しばね２１
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。

【００９５】次に、油圧ショベルのオペレータが、例え
ば狭い作業現場等で走行用の方向制御弁５を微操作する
ために、圧力選択弁３１を自動切換位置（ｄ）から容量
固定位置（ｃ）に切換えると、容量制御弁１１の外部指
令圧室２０には指令圧管路２９、外部指令圧ポート１５
Ｆを通じて圧力Ｐgaの外部指令圧Ｐgxが供給される。

【００９６】この場合、スプール１９の指令圧受圧部１
９Ｊは、前記数２式による受圧面積Ｓ2 をもって外部指
令圧室２０内で圧力Ｐgaの外部指令圧Ｐgxを受圧するこ
とにより、下記の数７の式による押圧力Ｆ2 をもってス
プール１９を戻しばね２１に抗して矢示Ｄ方向に押圧す
る。これによって、容量制御弁１１は図１に示す小容量
位置（ｂ）から大容量位置（ａ）に切換られ、この大容
量位置（ａ）に保持される。

【００９７】

【数７】Ｆ2 ＝Ｓ2 ×Ｐga また、外部指令圧Ｐgxの圧力Ｐgaは、数８の式を満たす
ように予め設定されている。

【００９８】

【数８】Ｐga＞ｆa ／Ｓ2

【００９９】そして、このときの押圧力Ｆ2 は、前記パ
イロット圧Ｐpxに対するパイロット受圧部１９Ｇの受圧
方向と同一の方向（図３中の矢示Ｃ方向）に働くので、
スプール１９はパイロット圧Ｐpxの増，減に拘わらず、
圧力Ｐgaの外部指令圧Ｐgxにより図３に示すストローク
エンドまで摺動変位し、容量制御弁１１は図１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。

【０１００】このため、狭い作業現場等で油圧ショベル
を駆動して油圧モータ３の微操作を行うような場合に、
油圧モータ３の負荷圧（パイロット圧Ｐpx）が低い圧力
状態になっても、モータ容量を大容量に固定することが
でき、油圧モータ３を高トルクで低速回転させることに
より、オペレータの操作レバー５Ａ等に対する微操作を
向上させ、運転時の負担を確実に軽減することができ
る。

【０１０１】かくして、本実施の形態によれば、外部指
令圧用の圧力選択弁３１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、狭い作業
現場等でオペレータが操作レバー５Ａ等を微操作すると
きの操作性を高め、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ると共に、オペレータの負担を軽
減できる。

【０１０２】また、圧力選択弁３１を自動切換位置
（ｄ）に切換えたときには、モータ駆動圧であるパイロ
ット圧Ｐpxが、切換圧力Ｐp1以上またはそれ以下に増，
減するに応じて容量制御弁１１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。

【０１０３】そして、容量制御弁１１のスプール１９
は、パイロット受圧部１９Ｇによるパイロット圧Ｐpxの
受圧方向と、指令圧受圧部１９Ｊによる外部指令圧Ｐgx
の受圧方向とが同一方向（図２、図３中の矢示Ｃ方向）
であり、圧力選択弁３１を自動切換位置（ｄ）に切換え
たときには、外部指令圧Ｐgxはタンク圧程度の低圧状態
に保たれる。

【０１０４】このため、モータ容量を自動切換えすると
きのパイロット圧Ｐpxの切換圧力Ｐp1が、従来技術で述
べた如く作動油温の変化等に起因した外部指令圧Ｐpxの
圧力変動に影響されて変化するようなことはなくなり、
自動切換え時の制御を安定させることができる。

【０１０５】そして、このように構成した容量制御弁１
１等を複数種類の車両に搭載する場合にも、それぞれの
車両毎に外部指令圧Ｐgxまたはパイロット圧Ｐpxの受圧
面積を変更、調整したりする必要がなくなり、当該装置
の汎用性を大幅に高めることができる。

【０１０６】また、モータ容量を大容量に固定する場合
の外部指令圧Ｐgxは、前記数８の式による圧力Ｐga以上
であればよいので、減圧弁３２による設定圧を必ずしも
厳密に設定する必要がなくなり、装置全体のコスト低減
等を容易に図ることが可能となる。

【０１０７】さらに、外部指令圧によるモータ容量の制
御を行っていない車両にあっても、容量制御弁１１等を
互換性をもって組込むことができ、これによっても汎用
性を高めることができる。

【０１０８】従って、本実施の形態によれば、外部指令
圧Ｐgxによりモータ容量を固定できると共に、作動油温
等の外乱による影響を容易に抑えることができ、パイロ
ット圧Ｐpxによるモータ容量の制御を安定させて自動的
に行うことができる。

【０１０９】また、外部指令圧Ｐgxの適用圧力が異なる
複数種類の車両、または外部指令圧による容量制御を採
用していない車両等に対しても、容量制御弁１１等を互
換性をもって組込むことができ、当該装置の適用範囲を
広げて汎用性を高めることができる。

【０１１０】さらに、容量制御弁１１を弁ハウジング１
２、スプール１９および戻しばね２１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
きる上に、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。

【０１１１】次に、図６ないし図１０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
のスプールに第１，第２のパイロット受圧部を形成し、
両者のパイロット圧に対する合計の受圧面積をスプール
の摺動位置に応じて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。

【０１１２】図中、４１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４１は、第１の実施の形態で述べたカウンタ
バランス弁６と同様に、一対のチェック弁７Ａ，７Ｂ
と、圧力制御弁４２とにより構成されている。

【０１１３】しかし、カウンタバランス弁４１の圧力制
御弁４２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４２Ａを有している。そして、圧力制御弁４
２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４２Ａ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。

【０１１４】これによって、圧力制御弁４２のセンタバ
イパスポート４２Ａは、油圧モータ３の負荷圧であるモ
ータ駆動圧をパイロット管路４３内に導き、後述の容量
制御弁５１をパイロット管路４３からのパイロット圧Ｐ
pxに応じて切換制御させる。また、圧力制御弁４２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４２Ａが後述のタンク管路４４に接続されることによ
り、パイロット管路４３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。

【０１１５】そして、本実施の形態にあっては、パイロ
ット管路４３が圧力制御弁４２のセンタバイパスポート
４２Ａと容量制御弁５１のパイロットポート５５Ｂとの
間に接続され、油圧モータ３のモータ駆動圧をパイロッ
ト圧Ｐpxとして容量制御弁５１のパイロットポート５５
Ｂに導く構成としている。

【０１１６】４４は圧力制御弁４２のセンタバイパスポ
ート４２Ａに接続されたタンク管路で、該タンク管路４
４は圧力制御弁４２が中立位置（イ）に復帰したとき
に、センタバイパスポート４２Ａをタンク２に接続し、
パイロット管路４３内のパイロット圧Ｐpxをタンク圧レ
ベルまで低下させるものである。

【０１１７】４５は油圧モータ３に付設されたネガティ
ブ型のブレーキ装置で、該ブレーキ装置４５は、油圧室
４５Ａおよびブレーキばね４５Ｂ等を有し、常時はブレ
ーキばね４５Ｂにより油圧モータ３の出力軸３Ａ側に制
動力を付与して駐車ブレーキとして機能するものであ
る。

【０１１８】また、ブレーキ装置４５は、油圧室４５Ａ
が後述の制御管路４６に接続され、この制御管路４６を
介してブレーキ解除圧が供給されたときに、油圧モータ
３の出力軸３Ａに対する制動状態を解除し、これによ
り、油圧モータ３は車両の路上走行等を行うためにモー
タ駆動圧に従って回転駆動されるものである。

【０１１９】４６はパイロット管路４３と共に圧力制御
弁４２のセンタバイパスポート４２Ａに接続されたブレ
ーキ用の制御管路で、該制御管路４６は、圧力制御弁４
２が中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切換わったと
きに、センタバイパスポート４２Ａからのモータ駆動圧
をブレーキ解除圧としてブレーキ装置４５の油圧室４５
Ａに導き、ブレーキ装置４５による油圧モータ３の制動
を解除させる。

【０１２０】また、圧力制御弁４２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４２Ａがタン
ク管路４４に接続されることにより、制御管路４６内は
タンク圧レベルまで自動的に低下し、ブレーキ装置４５
は油圧モータ３の出力軸３Ａに制動力を付与するもので
ある。

【０１２１】４７，４８は容量制御弁５１のタンクポー
ト５５Ａ，５５Ｅに接続された他のタンク管路で、これ
らのタンク管路４７，４８は図６に示すように常にタン
ク２に接続されているものである。

【０１２２】５１は本実施の形態で採用した容量制御弁
で、該容量制御弁５１は、図７に示すように弁ハウジン
グ５２と、後述のスプール５６およびピストン５８等と
によって構成されている。そして、容量制御弁５１は前
記第１の実施の形態で述べた容量制御弁１１とほぼ同様
に構成されているものの、該容量制御弁５１はスプール
５６に後述する第１，第２のパイロット受圧部５６Ｇ，
５７Ａ等が形成されている点で異なるものである。

【０１２３】ここで、容量制御弁５１の弁ハウジング５
２には、一端側が開口端５３Ａとなり、他端側が閉塞端
５３Ｂとなった段付のスプール摺動穴５３が形成され、
該スプール摺動穴５３の外周側には環状の油溝５４Ａ，
５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ，５４Ｅ，５４Ｆが軸方向に離
間して形成されている。

【０１２４】また、弁ハウジング５２には軸方向に互い
に離間してタンクポート５５Ａ、パイロットポート５５
Ｂ、高圧ポート５５Ｃ、圧油給排ポート５５Ｄ、タンク
ポート５５Ｅおよび外部指令圧ポート５５Ｆが形成さ
れ、これらの各ポート５５Ａ〜５５Ｆは油溝５４Ａ〜５
４Ｆを介してスプール摺動穴５３内に連通するものであ
る。

【０１２５】そして、弁ハウジング５２はスプール摺動
穴５３の開口端５３Ａ側が第１の実施の形態と同様に蓋
体１６により閉塞され、この蓋体１６は後述するスプー
ル５６の一端側端面との間にばね室１７を画成してい
る。また、ばね室１７はタンクポート５５Ａ、タンク管
路４７を介してタンク２に常時接続されている。

【０１２６】５６は弁ハウジング５２のスプール摺動穴
５３内に挿嵌されたスプールで、該スプール５６は第１
の実施の形態で述べたスプール１９とほぼ同様に構成さ
れ、図７、図８に示す如く外周側にランド５６Ａ，５６
Ｂ，５６Ｃ，５６Ｄと、環状溝５６Ｅ，５６Ｆとが形成
されている。

【０１２７】そして、スプール５６も一端側に位置する
ランド５６Ａ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５６Ｂに対向するランド５６Ａの段差部
（端面側）は、パイロット管路４３からのパイロット圧
Ｐpxを受圧する第１のパイロット受圧部５６Ｇとなって
いる。また、スプール５６は一端側に位置する部位が最
小径のストッパ部５６Ｈとなり、他端側は指令圧受圧部
５６Ｊとなっている。

【０１２８】しかし、本実施の形態によるスプール５６
には、ランド５６Ａの外周側に環状の細幅溝５６Ｋ、５
６Ｌが軸方向に離間して形成されている。そして、これ
らの細幅溝５６Ｋ，５６Ｌは後述する小孔６０，油孔６
１の開口端側に位置し、後述の油室５９をパイロットポ
ート５５Ｂとタンクポート５５Ａとに対してほぼ零ラッ
プで連通，遮断させるものである。

【０１２９】このため、細幅溝５６Ｋが図７に示すよう
に油溝５４Ａから遮断されるときには、細幅溝５６Ｌが
これとほぼ同時に油溝５４Ｂに対して連通され、細幅溝
５６Ｋが油溝５４Ａに図８に示す如く連通するときに
は、細幅溝５６Ｌがこれとほぼ同時に油溝５４Ｂに対し
て遮断される。

【０１３０】また、スプール５６は図９に示すようにラ
ンド５６Ａが、第１の実施の形態で述べたスプール１９
のランド１９Ａ（外径Ｄa ）に比較して僅かに大きい外
径Ｄa1（Ｄa1＞Ｄa ）なる寸法をもって形成され、ラン
ド５６Ｂはスプール１９のランド１９Ｂと同様に外径Ｄ
b に形成されている。これにより、第１のパイロット受
圧部５６Ｇは、数９の式による受圧面積Ｓ3 を有してい
る。

【０１３１】

【数９】Ｓ3 ＝（Ｄa1²×π／４）−（Ｄb²×π／４）＝（Ｄa1²−Ｄb²） ×π／４

【０１３２】５７はスプール５６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５７は一端側がスプ
ール５６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５７は図９に示すように比較的
小さい穴径Ｄc （Ｄc ＜Ｄb＜Ｄa1 ）をもって形成さ
れ、軸穴５７の底部側は、後述する油室５９内の圧力を
受圧する受圧面となっている。

【０１３３】ここで、軸穴５７内の受圧面となる底部側
は、下記の数１０の式による受圧面積Ｓ4 （Ｓ4 ＜Ｓ3
）をもって油室５９内の圧力を受圧する第２のパイロ
ット受圧部５７Ａとなり、該第２のパイロット受圧部５
７Ａは、第１のパイロット受圧部５６Ｇの受圧面積Ｓ3
よりも小さい受圧面積Ｓ4 （Ｓ4 ＜Ｓ3 ）に形成されて
いる。

【０１３４】

【数１０】Ｓ4 ＝Ｄc²×π／４

【０１３５】５８は軸穴５７内に摺動可能に挿嵌された
ピストンで、該ピストン５８は軸穴５７の開口端側を常
に閉塞し、その他端側は軸穴５７の底部との間に油室５
９を画成している。また、ピストン５８の一端側は、図
７に示す如くスプール５６の端面から軸方向に突出し、
油室５９内のパイロット圧Ｐpxによる油圧反力を受承す
るため蓋体１６に当接している。

【０１３６】６０は油室５９の位置でスプール５６の径
方向に穿設された絞り孔としての小孔で、該小孔６０は
細幅溝５６Ｋの位置でスプール５６の外周面に開口し、
スプール５６の摺動位置に応じて油室５９をタンクポー
ト５５Ａ（ばね室１７）と選択的に連通，遮断するもの
である。

【０１３７】６１は油室５９の位置でスプール５６の径
方向に穿設された油孔で、該油孔６１は前記絞り孔から
なる小孔６０と共に油路を構成している。そして、油孔
６１は、細幅溝５６Ｌの位置でスプール５６の外周面に
開口し、スプール５６の摺動位置に応じて油室５９をパ
イロットポート５５Ｂ（油溝５４Ｂ）に対して選択的に
連通，遮断するものである。

【０１３８】この場合、油孔６１は細幅溝５６Ｌ、油溝
５４Ｂを介してパイロットポート５５Ｂに連通，遮断さ
れ、小孔６０は細幅溝５６Ｋ、油溝５４Ａを介してタン
クポート５５Ａに連通，遮断される。そして、これらの
小孔６０，油孔６１は、スプール５６の摺動変位時に油
室５９とパイロットポート５５Ｂ，タンクポート５５Ａ
との連通，遮断を零ラップで行うため、小孔６０，油孔
６１に常時連通する細幅溝５６Ｋ，５６Ｌが、油溝５４
Ａ，５４Ｂの離間寸法に対応した軸方向の間隔をもって
形成されているものである。

【０１３９】また、小孔６０は油孔６１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、小孔６
０は、図８に示す如く油室５９をばね室１７、タンクポ
ート５５Ａに連通させたときに、油室５９内の圧油がタ
ンクポート５５Ａ側に向けて噴出するのを抑え、タンク
ポート５５Ａ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。

【０１４０】６２は蓋体１６とスプール５６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６２は、第１の実施の形態で述べ
た戻しばね２１と同様に構成され、スプール５６を閉塞
端５３Ｂ側に向け矢示Ｄ方向の付勢力ｆa をもって常時
付勢している。

【０１４１】さらに、６３はスプール摺動穴５３の閉塞
端５３Ｂとスプール５６の指令圧受圧部５６Ｊとの間に
画成された外部指令圧室で、該外部指令圧室６３は、第
１の実施の形態で述べた外部指令圧室２０と同様に、ス
プール５６のランド５６Ｄによりタンクポート５５Ｅ等
から遮断され、外部指令圧ポート５５Ｆから導かれる外
部指令圧Ｐgxを指令圧受圧部５６Ｊに作用させるもので
ある。

【０１４２】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５１のスプール５６に第１，第２のパイロット受圧
部５６Ｇ，５７Ａを設ける構成としたから、下記のよう
な作用効果を得ることができる。

【０１４３】まず、車両の走行時に方向制御弁５（圧力
制御弁４２）を中立位置（イ）から切換位置（ロ）また
は（ハ）に切換えたときに、アクチュエータ側の管路部
４Ａ2 ，４Ｂ2 側でシャトル弁９が高圧側の圧油（モー
タ駆動圧）を選択し、モータ駆動圧からなる高圧の圧油
は高圧管路２５から容量制御弁５１の高圧ポート５５Ｃ
に導かれる。

【０１４４】そして、圧力制御弁４２は中立位置（イ）
から切換位置（ロ）または（ハ）に切換わったときに、
油圧モータ３の負荷圧であるモータ駆動圧をセンタバイ
パスポート４２Ａからパイロット管路４３内に導き、容
量制御弁５１をパイロット管路４３からのパイロット圧
Ｐpxに応じて切換制御させる。

【０１４５】また、パイロット管路４３内のパイロット
圧Ｐpxは、制御管路４６を介してブレーキ装置４５の油
圧室４５Ａにも供給され、ブレーキ解除圧としてブレー
キばね４５Ｂを撓み変形させることにより、ブレーキ装
置４５による油圧モータ３の制動状態を解除する。これ
によって、油圧モータ３は車両の路上走行等を行うため
にモータ駆動圧に従って回転駆動されるものである。

【０１４６】そして、外部指令圧用の圧力選択弁３１を
自動切換位置（ｄ）に戻したままの状態では、容量制御
弁５１のパイロットポート５５Ｂに供給されたパイロッ
ト圧Ｐpxが、図７に示すスプール５６のパイロット受圧
部５６Ｇに作用し、このパイロット受圧部５６Ｇは前記
数９の式による受圧面積Ｓ3 をもって、スプール５６を
数１１の式による押圧力Ｆ3 で戻しばね６２の付勢力ｆ
a に抗して矢示Ｃ方向に押圧する。

【０１４７】

【数１１】Ｆ3 ＝Ｓ3 ×Ｐpx

【０１４８】また、このときに容量制御弁５１のパイロ
ットポート５５Ｂに供給されたパイロット圧Ｐpxは、図
７に示すスプール５６の油孔６１を通じて油室５９内へ
と供給され、軸穴５７の底部からなる第２のパイロット
受圧部５７Ａにも作用する。そして、このパイロット受
圧部５７Ａは、前記数１０の式による受圧面積Ｓ4 をも
って、スプール５６を数１２の式による押圧力Ｆ４で
矢示Ｄ方向に押圧する。

【０１４９】

【数１２】Ｆ4 ＝Ｓ4 ×Ｐpx

【０１５０】従って、図７に示すスプール５６は、第
１，第２のパイロット受圧部５６Ｇ，５７Ａによりパイ
ロット圧Ｐpxに対して合計の受圧面積（Ｓ3 −Ｓ4 ）を
有し、両者を合成した押圧力（Ｆ3 −Ｆ4 ）で戻しばね
６２の付勢力ｆa に抗して図７中の矢示Ｃ方向に押圧さ
れることになる。

【０１５１】

【数１３】Ｆ3 −Ｆ4 ＝（Ｓ3 −Ｓ4 ）×Ｐpx

【０１５２】また、この場合に戻しばね６２の付勢力ｆ
a は、下記の数１４の式を満たすように予め設定され、
図１０に示す特性線６４のようにパイロット圧Ｐpxが切
換圧力Ｐp0〜Ｐp2で変化する間は、油圧モータ３のモー
タ容量にヒステリシス特性が与えられ、モータ容量は小
容量と大容量とのいずれかに安定して切換制御されるも
のである。

【０１５３】

【数１４】ｆa ＝（Ｓ3 −Ｓ4 ）×Ｐp2＝Ｓ3 ×Ｐp0

【０１５４】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Ｐpx
は切換圧力Ｐp2以上まで上昇する。そして、このときに
スプール５６は、第１，第２のパイロット受圧部５６
Ｇ，５７Ａで合計の受圧面積（Ｓ3 −Ｓ4 ）をもってパ
イロット圧Ｐpxを矢示Ｃ方向に受圧することにより、数
１３の式による押圧力（Ｆ3 −Ｆ4 ）をもって戻しばね
６２を図８に示す如く撓み変形させ、ストッパ部５６Ｈ
が蓋体１６に当接するストロークエンドまで摺動変位す
る。

【０１５５】これにより、容量制御弁５１は戻しばね６
２の付勢力ｆa に抗して図６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５１の高
圧ポート５５Ｃはスプール５６のランド５６Ｃにより圧
油給排ポート５５Ｄに対して遮断されると共に、該圧油
給排ポート５５Ｄがタンクポート５５Ｅ（タンク管路４
８）に連通される。

【０１５６】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２６、容量制御弁５１の圧油給排
ポート５５Ｄ、タンク管路４８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３Ｂを矢示Ａ方向へと大傾転側に駆動することに
より、登坂走行に備えて油圧モータ３を高トルクで低速
回転できるようにモータ容量を大容量に制御する。

【０１５７】また、このときに容量制御弁５１はスプー
ル５６内の油室５９が、図８に示すように小孔６０、細
幅溝５６Ｋ、ばね室１７、油溝５４Ａを介してタンクポ
ート５５Ａに接続されることにより、油室５９内の圧力
は、例えばタンク圧程度まで低下することになる。

【０１５８】このため、スプール５６は、油室５９内の
パイロット受圧部５７Ａから受ける押圧力Ｆ4 が実質的
に零となり、第１のパイロット受圧部５６Ｇのみで受圧
面積Ｓ3 をもってパイロット圧Ｐpxを受圧することにな
り、このときのスプール５６の合計の受圧面積は、受圧
面積（Ｓ3 −Ｓ4 ）から受圧面積Ｓ3 まで増大するもの
である。

【０１５９】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Ｐpxが圧力Ｐp0以上で
ある間は、スプール５６が下記の数１５の式による押圧
力Ｆ3 をもって、図８中に示す如く戻しばね６２を矢示
Ｃ方向に撓み変形させ、容量制御弁５１を大容量位置
（ａ）に保つものである。

【０１６０】

【数１５】Ｆ3 ≧ｆa （但し、Ｐpx≧Ｐp0 ）

【０１６１】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Ｐpx
が、図１０に示す圧力Ｐp0以下まで低下する。これによ
って、スプール５６の押圧力Ｆ3 は、戻しばね６２の付
勢力ｆa よりも小さくなるので、スプール５６は戻しば
ね６２により矢示Ｄ方向に押戻され、図７に示す初期位
置まで摺動変位し、容量制御弁５１は再び小容量位置
（ｂ）に復帰する。

【０１６２】そして、このときには容量制御弁５１の高
圧ポート５５Ｃが圧油給排ポート５５Ｄに連通されるの
で、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２５からの圧油が給排管
路２６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３Ｂ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。

【０１６３】また、このときに容量制御弁５１はスプー
ル５６内の油室５９が、図７に示すように油孔６１を通
じてパイロットポート５５Ｂと連通するので、このとき
のパイロット圧Ｐpxが油室５９内へと供給され、軸穴５
７の底部側に位置する第２のパイロット受圧部５７Ａに
も作用する。

【０１６４】そして、スプール５６の受圧面積は、第
１，第２のパイロット受圧部５６Ｇ，５７Ａによる受圧
面積（Ｓ3 −Ｓ4 ）まで減少され、再び数１３の式によ
る押圧力（Ｆ3 −Ｆ4 ）をもって戻しばね６２を矢示Ｃ
方向に押圧するものである。

【０１６５】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Ｐpxが切換圧力Ｐp2に
達するまでの間はスプール５６が、前記数１３および下
記の数１６の式による押圧力（Ｆ3 −Ｆ4 ）で戻しばね
６２を図７中の矢示Ｃ方向に押圧するに留まり、スプー
ル５６は戻しばね６２により初期位置に付勢され、容量
制御弁５１を小容量位置（ｂ）に保持するものである。

【０１６６】

【数１６】（Ｆ3 −Ｆ4 ）＜ｆa （但し、Ｐpx＜Ｐp2）

【０１６７】かくして、本実施の形態によれば、スプー
ル５６の一端側に最大径のランド５６Ａを設けて環状の
第１のパイロット受圧部５６Ｇを形成し、該パイロット
受圧部５６Ｇによりパイロットポート５５Ｂからのパイ
ロット圧Ｐpxを受圧面積Ｓ3をもって受圧させると共
に、スプール５６の一端側から軸方向に延びる有底の軸
穴５７内には、ピストン５８を摺動可能に挿嵌して油室
５９を画成し、該油室５９を小孔６０、油孔６１により
スプール５６の摺動位置に応じてタンクポート５５Ａと
パイロットポート５５Ｂとに選択的に連通，遮断する構
成としている。

【０１６８】そして、スプール５６が図７に示す初期位
置、即ち容量制御弁５１が小容量位置（ｂ）にある間
は、油室５９をパイロットポート５５Ｂに連通させるこ
とにより、スプール５６のパイロット圧Ｐpxに対する合
計の受圧面積を、第１，第２のパイロット受圧部５６
Ｇ，５７Ａによる受圧面積（Ｓ3 −Ｓ4 ）まで減少さ
せ、モータ駆動圧（パイロット圧Ｐpx）が切換圧力Ｐp2
以上に上昇するまでスプール５６を戻しばね６２によっ
て初期位置に保持でき、容量制御弁５１を小容量位置
（ｂ）に保つことができる。

【０１６９】また、モータ駆動圧が切換圧力Ｐp2以上に
上昇したときには、スプール５６が戻しばね６２に抗し
てストロークエンドまで摺動変位することにより、油室
５９内を小孔６０を通じてタンクポート５５Ａに連通さ
せ、スプール５６の受圧面積を、受圧面積（Ｓ3 −Ｓ4
）から受圧面積Ｓ3 へと増大させ、この受圧面積Ｓ3を
もってパイロット圧Ｐpxを受圧し続けることができる。

【０１７０】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Ｓ3 をもってスプール５６
を図８に示すスロークエンドに保持でき、モータ駆動圧
が平地走行時の圧力Ｐp0以下に低下するまで、容量制御
弁５１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。

【０１７１】従って、本実施の形態によれば、容量制御
弁５１の切換制御圧に切換圧力Ｐp0〜Ｐp2の範囲でヒス
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と共に、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５１
を弁ハウジング５２、スプール５６、ピストン５８およ
び戻しばね６２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上に、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。

【０１７２】また、スプール５６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５６の外周側に
は最大径となったランド５６Ａの位置に、パイロット圧
Ｐpxに対するパイロット受圧部５６Ｇを設ける構成とし
ているから、スプール５６の軸方向長さを短くでき、容
量制御弁５１全体を小型化することができる。

【０１７３】さらに、油室５９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５５Ｂとタンクポート５５Ａとが油室５９に共に連通
するような区間が存在する場合でも、油室５９はタンク
ポート５５Ａに小径の小孔６０を介して連通するので、
該小孔６０により圧油を絞ることができ、例えば油室５
９内の高圧（パイロット圧Ｐpx）がタンクポート５５Ａ
側に噴出するのを抑え、タンクポート５５Ａ側でサージ
圧が発生する等の事態を防ぐことができる。

【０１７４】次に、図１１ないし図１３は本発明の第３
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のパイロット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のパイロット受
圧部に第１のパイロット受圧部と同一方向にパイロット
圧を作用させ、これによって、パイロット圧に対するス
プールの合計の受圧面積を変化させる構成としたことに
ある。

【０１７５】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。

【０１７６】図中、７１は本実施の形態で採用した容量
制御弁で、該容量制御弁７１は、図１２に示すように弁
ハウジング７２と、後述のスプール７６およびピストン
７９等とによって構成されている。そして、容量制御弁
７１は第２の実施の形態で述べた容量制御弁５１とほぼ
同様に構成され、指令圧管路２９からの外部指令圧とパ
イロット管路４３からのパイロット圧Ｐpx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。

【０１７７】ここで、容量制御弁７１の弁ハウジング７
２には、一端側が開口端７３Ａとなり、他端側が閉塞端
７３Ｂとなった段付のスプール摺動穴７３が形成され、
該スプール摺動穴７３の外周側には環状の油溝７４Ａ，
７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄ，７４Ｅ，７４Ｆ，７４Ｇが軸
方向に離間して形成されている。

【０１７８】また、弁ハウジング７２には、軸方向に互
いに離間してタンクポート７５Ａ、パイロットポート７
５Ｂ、タンクポート７５Ｃ、高圧ポート７５Ｄ、圧油給
排ポート７５Ｅ、タンクポート７５Ｆおよび外部指令圧
ポート７５Ｇが形成され、これらのポート７５Ａ〜７５
Ｇは油溝７４Ａ〜７４Ｇを介してスプール摺動穴７３内
に連通するものである。

【０１７９】７６は弁ハウジング７２のスプール摺動穴
７３内に挿嵌されたスプールで、該スプール７６は図１
２、図１３に示す如く外周側にランド７６Ａ，７６Ｂ，
７６Ｃ，７６Ｄ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７６のランド７６Ｂとランド７６Ｃ
との間には、油溝７４Ｄ，７４Ｅ間を連通するための環
状溝７６Ｅが形成され、ランド７６Ｃとランド７６Ｄと
の間には、油溝７４Ｅ，７４Ｆ間を連通するための環状
溝７６Ｆが形成されている。そして、これらの環状溝７
６Ｅ，７６Ｆとランド７６Ｂ，７６Ｃ，７６Ｄとによ
り、圧油給排ポート７５Ｅは高圧ポート７５Ｄとタンク
ポート７５Ｆとに選択的に連通，遮断されるものであ
る。

【０１８０】ここで、スプール７６も一端側に位置する
ランド７６Ａ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７６Ｂに対向するランド７６Ａの段差部
（端面側）は、パイロット管路４３からのパイロット圧
Ｐpxを受圧する第１のパイロット受圧部７６Ｇとなって
いる。また、スプール７６は一端側に位置する部位が最
小径のストッパ部７６Ｈとなり、他端側は指令圧受圧部
７６Ｊとなっている。

【０１８１】しかし、本実施の形態によるスプール７６
には、ランド７６Ｂの外周側に環状の細幅溝７６Ｋ、７
６Ｌが軸方向に離間して形成されている。そして、これ
らの細幅溝７６Ｋ，７６Ｌは後述する油孔８１，小孔８
２の開口端側に位置し、後述の油室８０をパイロットポ
ート７５Ｂとタンクポート７５Ｃとに対してほぼ零ラッ
プで連通，遮断させるものである。

【０１８２】また、スプール７６は図１２に示すように
ランド７６Ａが、第１の実施の形態で述べたスプール１
９のランド１９Ａ（外径Ｄa ）に比較して僅かに小さい
外径Ｄa2（Ｄa2＜Ｄa ）なる寸法をもって形成され、ラ
ンド７６Ｂはスプール１９のランド１９Ｂと同様に外径
Ｄb に形成されている。これにより、第１のパイロット
受圧部７６Ｇは、数１７の式による受圧面積Ｓ5 を有し
ている。

【０１８３】

【数１７】Ｓ5 ＝（Ｄa2²×π／４）−（Ｄb²×π／４）＝（Ｄa2²−Ｄb²） ×π／４

【０１８４】７７はスプール７６に形成され軸方向に延
びた有底の段付穴からなる軸穴で、該軸穴７７は一端側
が底部７７Ａとなって閉塞され、他端側はスプール７６
の端面に開口している。また、軸穴７７は図１２に示す
ように比較的小さい穴径Ｄc1（Ｄc1＜Ｄb ＜Ｄa2）をも
って形成され、その途中部位は環状の段差部７７Ｂとな
っている。

【０１８５】そして、軸穴７７内の受圧面は、底部７７
Ａと段差部７７Ｂとにより第２のパイロット受圧部７８
を形成し、該第２のパイロット受圧部７８は、後述する
油室８０内の圧力を下記の数１８の式による受圧面積Ｓ
6 （Ｓ6 ＜Ｓ5 ）をもって受圧するものである。

【０１８６】

【数１８】Ｓ6 ＝Ｄc1²×π／４

【０１８７】７９は軸穴７７内に摺動可能に挿嵌された
ピストンで、該ピストン７９は軸穴７７の開口端側を常
に閉塞し、その一端側は軸穴７７の底部７７Ａとの間で
油室８０を画成している。また、ピストン７９の他端側
はスプール摺動穴７３の閉塞端７３Ｂに当接し、油室８
０内の圧力を受承するものである。

【０１８８】８１は油室８０の位置でスプール７６の径
方向に穿設された油孔で、該油孔８１は、細幅溝７６Ｋ
の位置でスプール７６の外周面に開口し、スプール７６
の摺動位置に応じて油室８０をパイロットポート７５Ｂ
（油溝７４Ｂ）に対して選択的に連通，遮断するもので
ある。

【０１８９】また、８２は油室８０の位置でスプール７
６の径方向に穿設された絞り孔としての小孔で、該小孔
８２は油孔８１と共に油路を構成している。そして、小
孔８２は、細幅溝７６Ｌの位置でスプール７６の外周面
に開口し、スプール７６の摺動位置に応じて油室８０を
タンクポート７５Ｃ（油溝７４Ｃ）に対して選択的に連
通，遮断するものである。

【０１９０】そして、これらの油孔８１，小孔８２は、
スプール７６の摺動変位時に油室８０とパイロットポー
ト７５Ｂ，タンクポート７５Ｃとの連通，遮断を零ラッ
プで行うため、油孔８１，小孔８２に常時連通する細幅
溝７６Ｋ，７６Ｌが、油溝７４Ｂ，７４Ｃの離間寸法に
対応した軸方向の間隔をもって形成されている。

【０１９１】また、小孔８２は油孔８１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、小孔８
２は、図１２に示す如く油室８０をタンクポート７５Ｃ
に連通させたときに、油室８０内の圧油がタンクポート
７５Ｃ側に向けて噴出するのを抑え、タンクポート７５
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。

【０１９２】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７６の他端側から一端側に向けて有底の軸穴７７を形
成すると共に、該軸穴７７の周壁側には油室８０内に位
置して受圧面積Ｓ6 をもった第２のパイロット受圧部７
８を形成し、油室８０内にパイロット圧Ｐpxを導入した
ときには、第２のパイロット受圧部７８によりスプール
７６に対して矢示Ｃ方向の押圧力Ｆ6 を、下記の数２０
の式のように発生させる構成としている。

【０１９３】ここで、外部指令圧用の圧力選択弁３１を
自動切換位置（ｄ）に戻したままの状態では、容量制御
弁７１のパイロットポート７５Ｂに供給されたパイロッ
ト圧Ｐpxが、図１２に示すスプール７６のパイロット受
圧部７６Ｇに作用し、このパイロット受圧部７６Ｇは前
記数１７の式による受圧面積Ｓ5 をもって、スプール７
６を数１９の式による押圧力Ｆ5 で戻しばね６２の付勢
力ｆa に抗して矢示Ｃ方向に押圧する。

【０１９４】

【数１９】Ｆ5 ＝Ｓ5 ×Ｐpx

【０１９５】一方、パイロット圧Ｐpxの上昇によりスプ
ール７６が図１３に示す大容量位置（ストロークエン
ド）まで摺動変位したときには、容量制御弁７１のパイ
ロットポート７５Ｂに供給されたパイロット圧Ｐpxが、
図１３に示すスプール７６の油孔８１を通じて油室８０
内へと供給され、軸穴７７内で第２のパイロット受圧部
７８にも作用する。このため、第２のパイロット受圧部
７８は、前記数１８の式による受圧面積Ｓ6 をもって、
スプール７６を数２０の式による押圧力Ｆ6 で矢示Ｃ方
向に押圧する。

【０１９６】

【数２０】Ｆ6 ＝Ｓ6 ×Ｐpx

【０１９７】従って、スプール７６は、図１２に示す小
容量位置ではパイロット圧Ｐpxに対して第１のパイロッ
ト受圧部７６Ｇによる受圧面積Ｓ5 のみを有し、図１３
に示す大容量位置では第１のパイロット受圧部７６Ｇと
第２のパイロット受圧部７８とにより、パイロット圧Ｐ
pxに対して合計の受圧面積（Ｓ5 ＋Ｓ6 ）を有すること
になる。

【０１９８】そして、この場合にスプール７６は、両者
を合成した押圧力（Ｆ5 ＋Ｆ6 ）により戻しばね６２の
付勢力ｆa に抗して図１３中の矢示Ｃ方向に押圧される
ことになる。

【０１９９】

【数２１】Ｆ5 ＋Ｆ6 ＝（Ｓ5 ＋Ｓ6 ）×Ｐpx

【０２００】また、戻しばね６２の付勢力ｆa は、下記
の数２２の式を満たすように予め設定され、図１０に例
示した特性線６４の如く、パイロット圧Ｐpxが切換圧力
Ｐp0〜Ｐp2の範囲で変化する間は、油圧モータ３のモー
タ容量にヒステリシス特性を与え、モータ容量は小容量
と大容量とのいずれかに安定して切換制御されるもので
ある。

【０２０１】

【数２２】ｆa ＝Ｓ5 ×Ｐp2＝（Ｓ5 ＋Ｓ6 ）×Ｐp0

【０２０２】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Ｐpx
は切換圧力Ｐp2以上まで上昇する。そして、このときに
スプール７６は、第１のパイロット受圧部７６Ｇのみの
受圧面積Ｓ5 でパイロット圧Ｐpxを矢示Ｃ方向に受圧す
ることにより、数１９の式による押圧力Ｆ5 をもって戻
しばね６２を図１３に示す如く撓み変形させる。

【０２０３】これにより、容量制御弁７１は戻しばね６
２の付勢力ｆa に抗して図１１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７１の
高圧ポート７５Ｄはスプール７６のランド７６Ｃにより
圧油給排ポート７５Ｅに対して遮断されると共に、該圧
油給排ポート７５Ｅがタンクポート７５Ｆ（タンク管路
４８）に連通される。

【０２０４】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２６、容量制御弁７１の圧油給排
ポート７５Ｅ、タンク管路４８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３Ｂを矢示Ａ方向へと大傾転側に駆動することに
より、登坂走行に備えて油圧モータ３を高トルクで低速
回転できるようにモータ容量を大容量に制御する。

【０２０５】また、このときに容量制御弁７１はスプー
ル７６内の油室８０が、図１３に示すように油孔８１、
細幅溝７６Ｋ、油溝７４Ｂ等を介してパイロットポート
７５Ｂに接続されることにより、油室８０内はパイロッ
ト圧Ｐpxが導入されることになる。

【０２０６】このため、スプール７６は、油室８０内の
パイロット受圧部７８で受圧面積Ｓ6 をもって矢示Ｃ方
向にパイロット圧Ｐpxを受圧すると共に、第１のパイロ
ット受圧部７６Ｇでも受圧面積Ｓ5 をもってパイロット
圧Ｐpxを受圧することになり、このときのスプール７６
の合計の受圧面積は、受圧面積（Ｓ5 ＋Ｓ6 ）まで増大
するものである。

【０２０７】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Ｐpxが圧力Ｐp0以上で
ある間は、スプール７６が下記の数２３の式による押圧
力（Ｆ5 ＋Ｆ6 ）をもって、図１３中に示す如く戻しば
ね６２を矢示Ｃ方向に撓み変形させ、容量制御弁７１を
大容量位置（ａ）に保つものである。

【０２０８】

【数２３】（Ｆ5 ＋Ｆ6 ）≧ｆa （但し、Ｐpx≧Ｐp0 ）

【０２０９】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Ｐpx
が、図１０に例示した圧力Ｐp0以下まで低下する。これ
によって、スプール７６の押圧力（Ｆ5 ＋Ｆ6 ）は、戻
しばね６２の付勢力ｆa よりも小さくなるので、スプー
ル７６は戻しばね６２により矢示Ｄ方向に押戻され、図
１２に示す初期位置まで摺動変位し、容量制御弁７１は
再び小容量位置（ｂ）に復帰する。

【０２１０】そして、このときには容量制御弁７１の高
圧ポート７５Ｄが圧油給排ポート７５Ｅに連通されるの
で、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２５からの圧油が給排管
路２６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３Ｂ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。

【０２１１】また、このときに容量制御弁７１はスプー
ル７６内の油室８０が、図１２に示すように小孔８２を
通じてタンクポート７５Ｃに連通するので、油室８０内
はタンク圧程度まで圧力が低下し、第２のパイロット受
圧部７８による押圧力は実質的に零となる。

【０２１２】そして、スプール７６の受圧面積は、第１
パイロット受圧部７６Ｇのみによる受圧面積Ｓ5 まで減
少され、再び数１９の式による押圧力Ｆ5 をもって戻し
ばね６２を矢示Ｃ方向に押圧するものである。

【０２１３】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Ｐpxが切換圧力Ｐp2に
達するまでの間はスプール７６が、前記数１９および下
記の数２４の式による押圧力Ｆ5 で戻しばね６２を図１
２中の矢示Ｃ方向に押圧するに留まり、スプール７６は
戻しばね６２により初期位置に付勢され、容量制御弁７
１を小容量位置（ｂ）に保持するものである。

【０２１４】

【数２４】Ｆ5 ＜ｆa （但し、Ｐpx＜Ｐp2）

【０２１５】従って、本実施の形態によれば、スプール
７６が図１２に示す初期位置、即ち容量制御弁７１が小
容量位置（ｂ）にある間は、油室８０をタンクポート７
５Ｃに連通させることにより、スプール７６のパイロッ
ト圧Ｐpxに対する合計の受圧面積を、第１のパイロット
受圧部７６Ｇによる受圧面積Ｓ5 に減少させ、モータ駆
動圧（パイロット圧Ｐpx）が切換圧力Ｐp2以上に上昇す
るまでスプール７６を戻しばね６２によって初期位置に
保持でき、容量制御弁５１を小容量位置（ｂ）に保つこ
とができる。

【０２１６】また、モータ駆動圧が切換圧力Ｐp2以上に
上昇したときには、スプール７６が戻しばね６２に抗し
てストロークエンドまで摺動変位することにより、油室
８０内を油孔８１を介してパイロットポート７５Ｂに連
通させ、スプール７６の受圧面積を、受圧面積Ｓ5 から
受圧面積（Ｓ5 ＋Ｓ6 ）まで増大させ、この受圧面積
（Ｓ5 ＋Ｓ6 ）をもってパイロット圧Ｐpxを受圧し続け
ることができる。

【０２１７】これにより、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（Ｓ5 ＋Ｓ6 ）をも
ってスプール７６を図１３に示すスロークエンドに保持
でき、モータ駆動圧が平地走行時の圧力Ｐp0以下に低下
するまで、容量制御弁７１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。

【０２１８】次に、図１４ないし図１６は本発明の第４
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。

【０２１９】しかし、本実施の形態の特徴は、容量制御
弁５１の外部指令圧ポート５５Ｆ側に絞り通路としての
絞り部９１を設け、スプール摺動穴５３の閉塞端５３Ｂ
とスプール５６の指令圧受圧部５６Ｊとの間に画成され
る外部指令圧室６３をダンパ室として機能させる構成と
したことにある。

【０２２０】ここで、外部指令圧室６３は、スプール５
６のランド５６Ｄによりタンクポート５５Ｅ等から遮断
され、外部指令圧ポート５５Ｆから導かれる外部指令圧
Ｐgxを指令圧受圧部５６Ｊに作用させるものである。

【０２２１】しかし、図１４に示すように圧力選択弁３
１を、容量固定位置（ｃ）から自動切換位置（ｄ）に切
換えている状態では、スプール５６がスプール摺動穴５
３内を図１５、図１６中に示す矢示Ｃ，Ｄ方向へと摺動
変位するときに、外部指令圧室６３内の油液が外部指令
圧ポート５５Ｆ、絞り部９１を介して流入出する。

【０２２２】このため、外部指令圧室６３内では絞り部
９１により、スプール５６の摺動変位に対してダンパ作
用を発生でき、スプール５６が瞬間的に矢示Ｃ，Ｄ方向
に摺動変位するのを抑え、負荷圧等の瞬間的な変動によ
るスプール５６のハンチングを抑制することができる。

【０２２３】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５１の外部指令圧ポート５５Ｆまたは指令圧管路２
９の途中に絞り部９１を設けることにより、容量制御弁
５１内の外部指令圧室６３をダンパ室として機能させる
ことができる。

【０２２４】そして、圧力選択弁３１を容量固定位置
（ｃ）から自動切換位置（ｄ）に切換えているときに、
スプール５６が瞬間的に矢示Ｃ，Ｄ方向に摺動変位する
のを抑え、負荷圧等の瞬間的な変動によるスプール５６
のハンチングを抑制することができる。

【０２２５】即ち、容量の自動切換えに伴う圧力変動、
走行中に障害物を乗り越えるときに発生する圧力変動等
によっても、スプール５６にハンチングが発生するのを
抑えることができ、スプール５６の挙動を安定できると
共に、容量の自動切換え制御を円滑に行うことができ
る。

【０２２６】次に、図１７ないし図１９は本発明の第５
の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、外部指令
圧によるモータ容量の制御を行っていない車両に対して
容量制御弁を含む容量制御装置を適用する構成としたこ
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。

【０２２７】図中、１０１は容量制御弁５１のスプール
５６に設けたオリフィス通路で、該オリフィス通路１０
１は、図１８に示すようにスプール５６のランド５６Ｄ
に形成された細溝からなり、外部指令圧室６３をタンク
ポート５５Ｅ側に常時連通させるものである。

【０２２８】そして、オリフィス通路１０１は、スプー
ル５６が弁ハウジング５２内を矢示Ｃ，Ｄ方向に摺動変
位するに応じて、外部指令圧室６３とタンクポート５５
Ｅ側との間を流通する油液に対し絞り作用を与え、外部
指令圧室６３をダンパ室として機能させるものである。

【０２２９】１０２は容量制御弁５１の外部指令圧ポー
ト５５Ｆに設けた栓体としてのプラグで、該プラグ１０
２は外部指令圧ポート５５Ｆを閉塞することにより、外
部指令圧室６３内の油液が外部に漏洩するのを阻止して
いるものである。

【０２３０】そして、容量制御弁５１の外部指令圧ポー
ト５５Ｆは外部に対して遮断され、前記各実施の形態で
述べた指令圧管路２９、指令圧供給装置３０等に対する
接続は廃止されている。

【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５１の外部指令圧ポート５５Ｆを閉塞すると共に、
スプール５６のランド５６Ｄにオリフィス通路１０１を
形成する構成としている。

【０２３２】このため、外部指令圧によるモータ容量の
制御を行っていない車両に対して容量制御弁５１を互換
性をもって組込むことができ、容量制御弁５１に汎用性
を与えることができる。

【０２３３】そして、外部指令圧室６３内の油液をスプ
ール５６の摺動変位に応じてオリフィス通路１０１から
絞り作用を与えつつ、タンクポート５５Ｅ側に流出入さ
せることができ、外部指令圧室６３をダンパ室として活
用できると共に、スプール５６の瞬間的な動きによるハ
ンチングを抑制でき、容量の切換制御を安定させること
ができる。

【０２３４】次に、図２０および図２１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、外部指令
圧によるモータ容量の制御を行っていない車両に対して
容量制御弁を含む容量制御装置を適用するため、スプー
ルの端部にオリフィス通路を穴加工等で穿設する構成と
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。

【０２３５】図中、１１１は容量制御弁５１のスプール
５６に設けたオリフィス通路で、該オリフィス通路１１
１は、スプール５６の指令圧受圧部５６Ｊ側に形成され
端面に開口した有底の油穴１１２と、スプール５６の径
方向に穿設され両端が環状溝５６Ｆに開口した径方向穴
１１３と、油穴１１２の底部側に形成され油穴１１２を
径方向穴１１３に連通させる小孔１１４とにより構成さ
れている。

【０２３６】そして、オリフィス通路１１１は、油穴１
１２が外部指令圧室６３に常時連通し、径方向穴１１３
が環状溝５６Ｆ、油溝５４Ｅを介してタンクポート５５
Ｅに常時連通している。これにより、外部指令圧室６３
はタンクポート５５Ｅにオリフィス通路１１１を介して
連通し、オリフィス通路１１１の小孔１１４は流通する
油液に絞り作用を与えるものである。

【０２３７】１１５は容量制御弁５１の外部指令圧ポー
ト５５Ｆに設けた栓体としてのプラグで、該プラグ１１
５は外部指令圧ポート５５Ｆを閉塞することにより、外
部指令圧室６３内の油液が外部に漏洩するのを阻止して
いるものである。

【０２３８】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５１の外部指令圧ポート５５Ｆを閉塞すると共に、
スプール５６の指令圧受圧部５６Ｊにオリフィス通路１
１１を設ける構成としている。

【０２３９】このため、前記第５の実施の形態とほぼ同
様に、外部指令圧によるモータ容量の制御を行っていな
い車両に対して容量制御弁５１を互換性をもって組込む
ことができ、容量制御弁５１に汎用性を与えることがで
きる。

【０２４０】そして、外部指令圧室６３内の油液をスプ
ール５６の摺動変位に応じてオリフィス通路１１１から
絞り作用を与えつつ、タンクポート５５Ｅ側に流出入さ
せることができ、外部指令圧室６３をダンパ室として活
用できると共に、スプール５６の瞬間的な動きによるハ
ンチングを抑制でき、容量の切換制御を安定させること
ができる。

【０２４１】なお、前記第４の実施の形態では、容量制
御弁５１の外部指令圧ポート５５Ｆ側に絞り部９１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２９の途中部位に絞り通路を設ける構成と
してもよい。また、前記第１，第３の実施の形態にあっ
ても、外部指令圧ポート１５Ｆ（７５Ｇ）または指令圧
管路２９の途中に絞り通路を設け、外部指令圧室２０
（６３）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。

【０２４２】また、前記第１，第３の実施の形態でも、
外部指令圧によるモータ容量の制御を行っていない車両
に対して容量制御弁１１（７１）を含む容量制御装置を
適用する構成としてもよいものである。

【０２４３】また、前記第１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２５、パイロット
管路２４を介して容量制御弁１１の高圧ポート１５Ｃ、
パイロットポート１５Ｂに供給するものとして述べた
が、これに替えて、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４１の圧力制御弁４２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１１のパイロットポート１５Ｂに供給する構成として
もよい。

【０２４４】一方、前記第２〜第６の実施の形態にあっ
ては、容量制御弁５１（７１）の油室５９（８０）内に
必ずしもパイロットポート５５Ｂ（７５Ｂ）からの圧力
を導く必要はなく、例えば高圧ポート５５Ｃ（７５Ｄ）
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。

【０２４５】また、前記第１の実施の形態では、容量制
御弁１１の高圧ポート１５Ｃ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２７からの圧油を高圧ポート１５
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。

【０２４６】また、前述した従来技術（例えば、特開平
１−１１６３０１号公報）の如く、油圧モータに圧油を
給排する一対の主管路（例えば、図１に示す主管路４
Ａ，４Ｂのうちアクチュエータ側の管路部４Ａ2 ，４Ｂ
2 ）から圧油を取出し、この圧油を容量可変アクチュエ
ータに容量制御弁を介して給排する構成としてもよい。

【０２４７】さらに、前記各実施の形態では、可変容量
型油圧モータ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
容量型油圧モータの容量制御装置にも広く適用しうるも
のである。

【０２４８】

【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、容量制御弁は指令圧発生手段から供給され
る外部指令圧を負荷圧によるパイロット圧と同一方向で
受圧する構成としたので、例えば外部指令圧をタンク圧
まで低下させたときには、パイロット圧に応じてモータ
容量を自動切換えすることができ、外部指令圧を高い圧
力に設定したときには、パイロット圧の変化に拘わらず
モータ容量を大容量に固定することができる。従って、
外部指令圧を用いてモータ容量を固定できると共に、作
動油温等の外乱による影響を容易に抑え、モータ容量の
自動切換制御を安定させて行うことができる。また、外
部指令圧の適用圧力が異なる複数種類の車両等に対して
も容量制御装置を互換性をもって組込むことができ、適
用範囲を広げて汎用性を高めることができる。

【０２４９】また、請求項２に記載の発明によると、モ
ータ負荷圧によるパイロット圧と外部指令圧が共に低い
圧力状態のときには、スプールを付勢手段により一側か
ら他側に向けて摺動変位させ、容量制御弁を例えば小容
量位置に配置できると共に、モータ負荷圧の上昇に伴っ
てパイロット圧が上昇したときには、この圧力をパイロ
ット受圧部が受圧することにより、スプールを付勢手段
に抗して軸方向の一側へと摺動変位させ、容量制御弁を
大容量位置に切換えることができる。また、外部指令圧
を高い圧力レベルに設定したときにも、この外部指令圧
を指令圧受圧部が受圧することにより、スプールを付勢
手段に抗して軸方向の一側へと摺動変位できるので、こ
れによって容量制御弁を大容量位置に切換え、大容量固
定の制御を行うことができる。そして、外部指令圧をタ
ンク圧のレベルまで低下させたときには、前述の如くパ
イロット圧に従って容量制御弁を自動切換えでき、作動
油温の影響等を排除することができる。

【０２５０】一方、請求項３に記載の発明も、請求項２
の発明と同様に作動油温の影響等を排除でき、容量制御
弁を外部指令圧の圧力変動に関わりなく安定した自動切
換え制御を行うことができる。そして、スプール内の油
室を摺動変位に応じて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こ
とにより、第１，第２のパイロット受圧部によるスプー
ルの合計の受圧面積を変えることができ、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、モータ容量の自動切換
制御を安定させることができる。

【０２５１】また、請求項４に記載の発明は、第２のパ
イロット受圧部を第１のパイロット受圧部よりも小さい
受圧面積とし、油室が油路を介してパイロットポートに
連通するときに前記第２のパイロット受圧部には第１の
パイロット受圧部位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、油室が油路を介してパイロッ
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、油室内の第２のパイロット受圧部には第
１のパイロット受圧部とは逆向きにパイロット圧を作用
させ、第２のパイロット受圧部の受圧面積分だけ第１の
パイロット受圧部の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
が油路を介して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い圧力レベルまで低下させ、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、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。

【０２５２】また、請求項５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、
前記スプールは、油室が前記油路を介してパイロットポ
ートと連通するときに第１，第２のパイロット受圧部に
より大なる受圧面積をもってパイロット圧を受圧し、前
記油室が油路を介してタンクポートと連通するときには
前記第１のパイロット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のパイロット受圧部の受
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のパイロット受圧部の受圧面
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。

【０２５３】一方、請求項６に記載の発明は、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
して構成しているので、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のパイロット受圧部を形成
でき、該第１のパイロット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。

【０２５４】また、請求項７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
位置に絞り孔を有してなる構成としているため、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、絞り孔
によって抑えることができ、低圧のタンクポート側に異
常圧が発生するのを防止できる。

【０２５５】また、請求項８に記載の発明は、外部指令
圧室にダンパ作用を発生させるための絞り通路を外部指
令圧ポート側に設ける構成としているので、例えば負荷
圧の瞬間的な変動時等に、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。

【０２５６】また、請求項９に記載の発明は、外部指令
圧室をタンクポート側に連通させるオリフィス通路をス
プールに形成しているので、例えば外部指令圧によるモ
ータ容量の制御を行っていない車両等であっても、外部
指令圧ポートをプラグ等で閉塞しておくことにより、容
量制御弁を互換性をもって組込むことができ、適用範囲
を広げて汎用性を高めることができる。そして、外部指
令圧室内の油液をスプールの摺動変位に応じてオリフィ
ス通路から絞り作用を与えつつ、タンクポート側に流出
入させることができ、外部指令圧室をダンパ室として活
用できると共に、スプールの瞬間的な動きによるハンチ
ングを抑制でき、容量の切換制御を安定させることがで
きる。

【０２５７】さらに、請求項１０に記載の発明は、外部
指令圧ポートを栓体により閉塞する構成としているの
で、例えば外部指令圧によるモータ容量の制御を行って
いない車両の場合に、外部指令圧ポートをプラグ等の栓
体で閉塞しておくことができ、容量制御弁を特別に設計
変更することなく、該容量制御弁を車両に互換性をもっ
て組込むことができる。

【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装置
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】小容量位置にある図１中の容量制御弁を拡大し
て示す縦断面図である。

【図３】スプールが大容量位置まで摺動変位した状態を
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正面図である。

【図５】図１の容量制御弁によるパイロット圧とモータ
容量との関係を示す特性線図である。

【図６】第２の実施の形態による容量制御装置が適用さ
れた油圧ショベルの走行用油圧回路図である。

【図７】小容量位置にある図６中の容量制御弁を拡大し
て示す縦断面図である。

【図８】スプールが大容量位置まで摺動変位した状態を
示す容量制御弁の縦断面図である。

【図９】図７中のスプールを示す一部破断の正面図であ
る。

【図１０】図６の容量制御弁によるパイロット圧とモー
タ容量との関係を示す特性線図である。

【図１１】第３の実施の形態による容量制御装置が適用
された油圧ショベルの走行用油圧回路図である。

【図１２】小容量位置にある図１１中の容量制御弁を拡
大して示す縦断面図である。

【図１３】スプールが大容量位置まで摺動変位した状態
を示す容量制御弁の縦断面図である。

【図１４】第４の実施の形態による容量制御装置が適用
された油圧ショベルの走行用油圧回路図である。

【図１５】小容量位置にある図１４中の容量制御弁を拡
大して示す縦断面図である。

【図１６】スプールが大容量位置まで摺動変位した状態
を示す容量制御弁の縦断面図である。

【図１７】第５の実施の形態による容量制御装置が適用
された油圧ショベルの走行用油圧回路図である。

【図１８】小容量位置にある図１７中の容量制御弁を拡
大して示す縦断面図である。

【図１９】スプールが大容量位置まで摺動変位した状態
を示す容量制御弁の縦断面図である。

【図２０】第６の実施の形態による容量制御弁を小容量
位置で拡大して示す縦断面図である。

【図２１】図２０中のスプールが大容量位置まで摺動変
位し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３Ｂ容量可変部４Ａ，４Ｂ主管路５方向制御弁１０サーボアクチュエータ（容量可変ア
クチュエータ）１１，５１，７１容量制御弁１２，５２，７２弁ハウジング１３，５３，７３スプール摺動穴１５Ａ，１５Ｅ，５５Ａ，５５Ｅ，７５Ａ，７５Ｃ，７
５Ｆタンクポート１５Ｂ，５５Ｂ，７５Ｂパイロットポート１５Ｃ，５５Ｃ，７５Ｄ高圧ポート１５Ｄ，５５Ｄ，７５Ｅ圧油給排ポート１５Ｆ，５５Ｆ，７５Ｇ外部指令圧ポート１９，５６，７６スプール１９Ｇパイロット受圧部１９Ｊ，５６Ｊ，７６Ｊ指令圧受圧部２０，６３外部指令圧室２１，６２戻しばね（付勢手段）２９指令圧管路３０指令圧供給装置（指令圧発生手段）３１圧力選択弁３２減圧弁５６Ｇ，７６Ｇ第１のパイロット受圧部５７，７７軸穴５７Ａ，７８第２のパイロット受圧部５８，７９ピストン５９，８０油室６０，８２小孔（絞り孔）６１，８１油孔（油路）９１絞り部（絞り通路）１０１，１１１オリフィス通路１０２，１１５プラグ（栓体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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） 3H084 AA06 AA16 AA43 AA45 BB12 BB13 CC39 CC48 CC53 3H089 AA32 AA44 BB15 BB16 BB17 BB21 CC09 DA02 DB08 DB37 DB46 DB49 EE04 EE17 EE22 GG02 JJ02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容量可変部を有し油圧源からの圧油によ
り回転駆動される可変容量型の油圧モータと、圧油が給
排されることにより該油圧モータの容量可変部を駆動し
モータ容量を変化させる容量可変アクチュエータと、前
記油圧モータの負荷圧によるパイロット圧と外部指令圧
のうち少なくともいずれか一方の圧力を受圧することに
より該容量可変アクチュエータに給排する圧油を切換え
る容量制御弁と、前記外部指令圧を発生させる指令圧発
生手段とからなる可変容量型油圧モータの容量制御装置
において、前記容量制御弁は、前記指令圧発生手段から供給される
外部指令圧を前記負荷圧によるパイロット圧と同一方向
で受圧する構成としたことを特徴とする可変容量型油圧
モータの容量制御装置。
【請求項２】容量可変部を有し油圧源からの圧油によ
り回転駆動される可変容量型の油圧モータと、圧油が給
排されることにより該油圧モータの容量可変部を駆動し
モータ容量を変化させる容量可変アクチュエータと、前
記油圧モータの負荷圧によるパイロット圧と外部指令圧
のうち少なくともいずれか一方の圧力を受圧することに
より該容量可変アクチュエータに給排する圧油を切換え
る容量制御弁とからなる可変容量型油圧モータの容量制
御装置において、前記容量制御弁は、スプール摺動穴を有し、該スプール摺動穴の軸方向に離
間してタンクポート、パイロットポート、高圧ポート、
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、前記弁ハウジングとスプールとの間に設けられ、該スプ
ールを軸方向一側から他側に向けて付勢する付勢手段
と、前記スプールに設けられ、前記パイロットポートから導
かれた前記パイロット圧を受圧することにより前記スプ
ールを付勢手段に抗して軸方向に変位させるパイロット
受圧部と、該パイロット受圧部から離間して前記スプールに設けら
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付勢手段に抗して軸方
向に変位させる指令圧受圧部とから構成したことを特徴
とする可変容量型油圧モータの容量制御装置。
【請求項３】容量可変部を有し油圧源からの圧油によ
り回転駆動される可変容量型の油圧モータと、圧油が給
排されることにより該油圧モータの容量可変部を駆動し
モータ容量を変化させる容量可変アクチュエータと、前
記油圧モータの負荷圧によるパイロット圧と外部指令圧
のうち少なくともいずれか一方の圧力を受圧することに
より該容量可変アクチュエータに給排する圧油を切換え
る容量制御弁とからなる可変容量型油圧モータの容量制
御装置において、前記容量制御弁は、スプール摺動穴を有し、該スプール摺動穴の軸方向に離
間してタンクポート、パイロットポート、高圧ポート、
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、前記弁ハウジングとスプールとの間に設けられ、該スプ
ールを軸方向一側から他側に向けて付勢する付勢手段
と、前記スプールに設けられ、前記パイロットポートから導
かれた前記パイロット圧を受圧することにより前記スプ
ールを付勢手段に抗して軸方向に変位させる第１のパイ
ロット受圧部と、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、前記軸穴内の受圧面によって形成され、前記油室内の圧
力を受圧することにより前記第１のパイロット受圧部と
共に前記スプールのパイロット圧に対する合計の受圧面
積を変化させる第２のパイロット受圧部と、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、前記第１，第２のパイロット受圧部と異なる位置で前記
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付勢
手段に抗して軸方向に変位させる指令圧受圧部とから構
成したことを特徴とする可変容量型油圧モータの容量制
御装置。
【請求項４】前記第２のパイロット受圧部は第１のパ
イロット受圧部よりも小さい受圧面積を有し、前記油室
が油路を介してパイロットポートと連通するときに前記
第２のパイロット受圧部は第１のパイロット受圧部と逆
向きにパイロット圧を受圧する構成としてなる請求項３
に記載の可変容量型油圧モータの容量制御装置。
【請求項５】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
油路を介してパイロットポートと連通するときに前記第
１，第２のパイロット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、前記油室が油路を介してタ
ンクポートと連通するときには前記第１のパイロット受
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３に記載の可変容量型油圧モ
ータの容量制御装置。
【請求項６】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のパイロ
ット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３，４または５に記載
の可変容量型油圧モータの容量制御装置。
【請求項７】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孔を
有してなる請求項３，４，５または６に記載の可変容量
型油圧モータの容量制御装置。
【請求項８】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側には該外部指令圧室にダ
ンパ作用を発生させるための絞り通路を設けてなる請求
項２，３，４，５，６または７に記載の可変容量型油圧
モータの容量制御装置。
【請求項９】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、前記スプールには該外部指令圧室をタンクポート
側に連通させるオリフィス通路を形成してなる請求項
２，３，４，５，６または７に記載の可変容量型油圧モ
ータの容量制御装置。
【請求項１０】前記外部指令圧ポートは栓体により閉
塞する構成としてなる請求項９に記載の可変容量型油圧
モータの容量制御装置。