JP3586137B2 - 可変容量型油圧モータの容量制御装置 - Google Patents
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Description
【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、特開昭５４−１０１０６８号公報）。
【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、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し、パイロット圧に対するスプールの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。
【０００５】
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。
【０００６】
そこで、このようなハンチング現象を防止するために、上記の従来技術では、容量制御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。
【０００７】
【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、油圧モータの方向制御弁と油圧源との間に位置する油圧ポンプ側の管路部、または方向制御弁とカウンタバランス弁との間の管路部からモータ駆動圧となる圧油を取出し、この圧油を容量制御弁のパイロット圧に用いると共に、容量可変アクチュエータに給排する圧油としても使用する構成としている。
【０００８】
このため、従来技術にあっては、方向制御弁を切換位置から中立位置に戻してモータ駆動圧をタンク圧レベルまで低下させたときに、容量制御弁の切換位置に拘らず、容量可変アクチュエータに給排する圧油もタンク圧まで低下することになり、油圧モータの慣性回転時にはモータ容量がオペレータの意図に反した容量になる場合がある。
【０００９】
これに対して、カウンタバランス弁と油圧モータとの間の管路部から前記圧油を導出する構成にすることも可能である。しかし、この場合には油圧ショベル等の車両（慣性体）を停止させるときに、ブレーキ圧によってモータ容量が切換わることがあるため、例えば左，右の走行用油圧モータ間でモータ容量が異なってしまい、車両の停止操作が難しくなるという問題が生じる。
【００１０】
即ち、車両がモータ小容量で走行している状態から停止するときに、左，右の走行用油圧モータの負荷圧（ブレーキ圧）が路面状態等により変動し、一方の油圧モータ側でブレーキ圧が瞬間的に増大すると、自己圧制御により一方のモータ容量のみが大容量となって左，右のモータ容量がアンバランスになる。そして、一方の油圧モータ側ではブレーキ圧の急増により急ブレーキがかかり、結果的には車両が曲進、蛇行する等の不具合が発生する虞れがある。
【００１１】
また、他の従来技術として、例えば特開昭５７−４３００２号公報には、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からなる自己圧制御式の容量制御装置が開示されている。
【００１２】
しかし、この場合にも油圧モータと方向制御弁との間の管路部から圧油を取出し、この圧油を容量制御弁のパイロット圧に用いると共に、容量可変アクチュエータに給排する圧油としても使用する構成としているので、前述した従来技術と同様の問題が生じるものである。
【００１３】
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。
【００１４】
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、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、外部指令圧を用いる容量制御装置に適用が限られ、汎用性を高めることが難しいという問題がある。
【００１５】
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、モータ容量を安定させて自動的に制御でき、停止操作時等でのオペレータの負担を軽減できる上に、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、本発明は、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油圧モータと、該油圧モータを油圧源に接続する一対の給排通路の途中に設けられ前記油圧源から油圧モータに給排する圧油の方向を切換える方向制御弁と、該方向制御弁と油圧モータとの間に位置して前記一対の給排通路の途中に設けられたカウンタバランス弁と、前記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をパイロット圧として受圧するスプールを有し該スプールの摺動変位に従って小容量位置と大容量位置とに切換わ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制御す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。
【００１７】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記一対の給排通路のうち前記カウンタバランス弁と油圧モータとの間に位置する通路部には、前記一対の給排通路のうち高圧側となる給排通路の圧油を、前記容量可変アクチュエータを駆動するための圧油として前記通路部から導出する圧油導出手段を設け、前記カウンタバランス弁には、または前記方向制御弁とカウンタバランス弁との間には、前記容量制御弁に供給するためのパイロット圧を前記一対の給排通路のうち高圧側の給排通路から導出するパイロット圧導出手段を設け、前記容量制御弁は、該パイロット圧導出手段からのパイロット圧に従って前記小容量位置と大容量位置とに切換制御されるときに、該パイロット圧を受圧する前記スプールの受圧面積を切換位置に応じて変化させる構成としたことにある。
【００１８】
このように構成することにより、容量可変アクチュエータに供給するための圧油を、油圧モータとカウンタバランス弁との間の給排通路から圧油導出手段を用いて導出することができ、例えば油圧モータの慣性回転時にも容量可変アクチュエータに圧油を供給し続けることができる。そして、この状態では方向制御弁とカウンタバランス弁との間の給排通路から油圧モータの負荷圧をパイロット圧として導出することにより、容量制御弁が慣性回転時のブレーキ圧に影響されて切換わるのを防止でき、油圧モータの容量を安定した状態に保つことができる。また、容量制御弁は、前記パイロット圧に応じて大容量位置と小容量位置とに切換制御されるときに、前記パイロット圧を受圧するスプールの受圧面積が変化するので、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。
【００１９】
また、請求項２の発明によると、パイロット圧導出手段は、カウンタバランス弁に設けられ各給排通路のうち高圧側となる給排通路の圧油を導出する高圧導出ポートにより構成している。
【００２０】
これにより、方向制御弁とカウンタバランス弁との間に位置する一対の給排通路のうち高圧側の給排通路を流れる圧油（モータ駆動圧）の一部を、カウンタバランス弁に設けた高圧導出ポートから取出し、これをパイロット圧として容量制御弁に供給することができる。
【００２１】
一方、請求項３の発明では、パイロット圧導出手段は、カウンタバランス弁と方向制御弁との間に位置して一対の給排通路間に設けられ該各給排通路のうち高圧側となる給排通路から圧油を選択的に導出する高圧選択弁により構成している。この場合には、高圧選択弁を用いてモータ駆動圧をパイロット圧として取り出すことができる。
【００２２】
また、請求項４の発明によると、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高圧ポート、タンクポート、パイロット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、該スプールの軸方向一側と前記弁ハウジングとの間に設けられ、該スプールを他側に向けて常時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該付勢手段に抗して摺動変位させる第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軸方向他側の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油路とから構成している。
【００２３】
このように構成することにより、油圧モータの負荷圧（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他端側へと摺動変位させ、パイロット圧が上昇したときには第１の受圧部がパイロット圧を受圧することにより付勢手段に抗してスプールを摺動変位させることができる。また、油路はスプールの摺動変位に応じて油室を互いに圧力の異なる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は、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が解除されるため、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にヒステリシス特性を与えることができる。
【００２４】
また、請求項５の発明によると、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、該スプールの軸方向他側と前記弁ハウジングとの間に設けられ、該スプールを一側に向けて常時付勢する付勢手段と、前記スプールの軸方向一側に設けられ、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該付勢手段に抗して摺動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して前記スプールに設けられ、該スプールを前記付勢手段の付勢方向に摺動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油路とから構成している。
【００２５】
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、付勢手段により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スプールを付勢手段に抗して他方向に変位させた場合には、スプールが油圧モータの負荷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、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。
【００２６】
さらに、請求項６の発明によると、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高圧ポート、タンクポート、パイロット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、該スプールの軸方向一側と前記弁ハウジングとの間に設けられ、該スプールを他側に向けて常時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該付勢手段に抗して摺動変位させる第１の受圧部と、前記スプールの一側端面に開口した有底穴からなり、前記タンクポートに常時連通されるストッパ摺動穴と、該ストッパ摺動穴内に挿嵌され、前記スプールが付勢手段に抗して摺動変位したときのストロークエンドを規制するストッパと、前記ストッパ摺動穴の径方向外側に位置して前記スプールの外周側とスプール摺動穴との間に形成され、前記スプールが摺動変位するときに前記パイロットポートに対して連通，遮断される環状の油室と、該油室内の圧力を受圧するために前記スプールに形成され、前記第１の受圧部と共に前記スプールの受圧面積を変化させる第２の受圧部と、前記油室とストッパ摺動穴との間に位置して前記スプールに形成され、該油室が前記パイロットポートに対して遮断されている間は該油室をストッパ摺動穴内に連通させ、該油室が前記パイロットポートに連通したきには前記ストッパによりストッパ摺動穴との連通が遮断される油路とから構成している。
【００２７】
このように構成することにより、油圧モータの負荷圧（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他端側へと摺動変位させ、パイロット圧が上昇したときには第１の受圧部がパイロット圧を受圧することにより付勢手段に抗してスプールを摺動変位させることができる。また、油室はスプールの摺動変位に応じてパイロットポートに連通するまで、油路によりストッパ摺動穴を通じてタンクポートと連通し、パイロットポートに連通したときにはストッパによりタンクポートから遮断される。そして、油室がパイロットポートに連通したときには、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が解除されるため、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にヒステリシス特性を与えることができる。
【００２８】
【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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
４Ａ，４Ｂは油圧モータ３を油圧ポンプ１とタンク２に接続した一対の給排通路としての主管路で、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。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との間が通路部としての油圧源側の管路部４Ａ１ ，４Ｂ１ となり、カウンタバランス弁６と油圧モータ３との間が他の通路部としてのアクチュエータ側の管路部４Ａ２ ，４Ｂ２ となっている。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、センタバイパスポート８Ａが油圧源側の管路部４Ａ１ ，４Ｂ１ のうち高圧側の管路部４Ａ１ に接続され、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。
【００３７】
これにより、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内に導くパイロット圧導出手段を構成し、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Ｐ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８Ａ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。
【００３８】
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 ，４Ｂ２ 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 ，４Ｂ２ 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。そして、シャトル弁９は高圧管路２８と共に圧油導出手段を構成している。
【００３９】
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。
【００４０】
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１１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。
【００４１】
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２９を介して供給し、傾転ピストン１０Ａにより容量可変部３Ａ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３Ａを傾転角が大きくなる矢示Ａ方向に駆動させる。
【００４２】
ここで、容量制御弁１１の弁ハウジング１２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が軸方向に離間して形成されている。
【００４３】
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、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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，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１４Ｂ，１４Ｃ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。
【００４６】
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Ｓ１ を有している。
【００４７】
【数１】
【００４８】
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を常時受圧し、パイロット圧Ｐの昇圧時にスプール１９を後述の戻しばね２４に抗して矢示Ｃ方向に摺動変位させるものである。
【００４９】
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、
【００５０】
【数２】
Ｓ２ ＝Ｄｃ２×π／４
なる受圧面積Ｓ２ をもって受圧する第２の受圧部２０Ａとなっている。
【００５１】
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２２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べくスプール摺動穴１３の閉塞端１３Ｂ側に当接している。
【００５２】
２３は油室２２に対応する位置でスプール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、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。
【００５３】
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１５Ｂとの連通，遮断を零ラップで行うため、ランド１９Ｂ，１９Ｃ間の環状溝１９Ｅが、油溝１４Ｂ，１４Ｃ間の離間寸法に対応する軸方向長さ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１９Ｅ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。
【００５４】
２４は蓋体１６とスプール１９の軸方向一側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２４はスプール１９を矢示Ｄ方向へと閉塞端１３Ｂ側に向け付勢力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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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に接続し、パイロット管路２７内のパイロット圧Ｐをタンク圧レベルまで低下させるものである。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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８Ａ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。
【００６３】
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１１の高圧ポート１５Ｄに導かれる。
【００６４】
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。
【００６５】
【数３】
Ｆ１ ＝Ｓ１ ×Ｐ
また、戻しばね２４の付勢力Ｆａ は、
【００６６】
【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。
【００６７】
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、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。
【００６８】
これにより、容量制御弁１１は戻しばね２４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と共に、該圧油給排ポート１５Ｅがタンクポート１５Ｆ（タンク管路２６）に連通される。
【００６９】
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、油圧モータ３は登坂走行に備えて高トルクで低速回転できるようにモータ容量が大容量に制御される。
【００７０】
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１５Ｂ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。
【００７１】
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を受圧すると共に、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を受圧するので、このときにスプール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。
【００７２】
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、
【００７３】
【数５】
Ｆ２ ＝（Ｓ１ ＋Ｓ２ ）×Ｐ
【００７４】
【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２４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。
【００７５】
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Ｆａ 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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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、
【００７９】
【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。
【００８０】
かくして、本実施の形態によれば、カウンタバランス弁６の圧力制御弁８にセンタバイパスポート８Ａを設け、主管路４Ａ，４Ａの管路部４Ａ１ ，４Ｂ１ から油圧モータ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８Ａによりパイロット管路２７内に導き、これをパイロット圧Ｐとして容量制御弁１１のパイロットポート１５Ｂに供給する構成としている。
【００８１】
また、油圧モータ３とカウンタバランス弁６との間に位置する主管路４Ａ，４Ｂの管路部４Ａ２ ，４Ｂ２ 間にはシャトル弁９を設け、該シャトル弁９により選択した管路部４Ａ２ ，４Ｂ２ のうち高圧側の圧油を、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に供給する構成としている。
【００８２】
これにより、車両の走行途中で方向制御弁５を切換位置（ロ）または（ハ）から中立位置（イ）に戻して車両を停止させようとするとき、または降坂時に方向制御弁５を微操作しているようなときに、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、油圧モータ３が慣性回転を続ける間にも、管路部４Ａ２ ，４Ｂ２ に発生するブレーキ圧をシャトル弁９により圧油として取出し、この圧油を高圧管路２８からサーボアクチュエータ１０に向けて供給し続けることができる。
【００８３】
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は中立位置（イ）に復帰し、センタバイパスポート８Ａをタンク管路３０を通じてタンク２に連通させるため、パイロット管路２７内のパイロット圧Ｐをタンク圧レベルまで自動的に下げ、容量制御弁１１が慣性回転時のブレーキ圧に影響されて切換わるのを防止でき、容量制御弁１１を図１に示す小容量位置（ｂ）に保持できると共に、油圧モータ３を小容量に安定した状態に保つことができる。
【００８４】
このため、従来技術で述べたように、油圧モータ３の慣性回転時にモータ容量がオペレータの意図に反した容量になるのを防止でき、例えば左，右の油圧モータ３の負荷圧（ブレーキ圧）が路面状態等により変動して左，右のモータ容量がアンバランスになる等の不具合を解消できる。そして、慣性回転時の負荷に影響されてブレーキ圧が急増し、油圧モータ３に急ブレーキがかかる等の不具合もなくなり、車両が曲進、蛇行する等の問題も解消することができる。
【００８５】
また、容量制御弁１１のスプール１９には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と共に、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。
【００８６】
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、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。
【００８７】
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とにより、油室２２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の受圧面積を増大させ、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。
【００８８】
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、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。
【００８９】
従って、本実施の形態によれば、油圧モータ３のモータ容量を安定させて自動的に制御でき、停止操作時等でのオペレータの負担を軽減させ、車両が曲進、蛇行したりするのを防止できる。また、外部指令圧等を必要とすることなくモータ容量を自己圧制御でき、容量制御弁１１等からなる容量制御装置の適用範囲を広げて汎用性を高めることができる。
【００９０】
そして、容量制御弁１１の切換制御圧に圧力Ｐ１ ，Ｐ２ 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。
【００９１】
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。
【００９２】
さらに、スプール１９内に画成した油室２２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と共に、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。
【００９３】
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。
【００９４】
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５１等とによって構成されている。そして、容量制御弁４１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ものの、該容量制御弁４１は後述する指令圧管路５８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。
【００９５】
ここで、容量制御弁４１の弁ハウジング４２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。
【００９６】
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４５Ｄ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。
【００９７】
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。
【００９８】
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５５、ストッパ５４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。
【００９９】
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，４９Ｃ，４９Ｄが軸方向に互いに離間して形成され、ランド４９Ｂとランド４９Ｃとの間には、油溝４４Ｂ，４４Ｃ間を連通，遮断する環状溝４９Ｅが形成されている。また、スプール４９のランド４９Ｃとランド４９Ｄ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、該環状溝４９Ｆとランド４９Ｄとにより、圧油給排ポート４５Ｅは高圧ポート４５Ｄとタンクポート４５Ｆとに選択的に連通，遮断されるものである。
【０１００】
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の段付部（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。
【０１０１】
また、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４９Ｈとなり、該受圧部４９Ｈ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。
【０１０２】
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、その底部側に受圧面積Ｓ２ をもった第２の受圧部５０Ａを有するものである。
【０１０３】
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の底部との間で油室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５４の端面に当接している。
【０１０４】
５３は油室５２に対応する位置でスプール４９の径方向に穿設された油路としての小孔で、該小孔５３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４９の摺動位置に応じて油室５２をタンクポート４５Ｃ（油溝４４Ｃ）とパイロットポート４５Ｂ（油溝４４Ｂ）とに選択的に連通，遮断するものである。
【０１０５】
そして、小孔５３は、スプール４９の摺動変位時に油室５２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ため、小孔５３に常時連通する環状溝４９Ｅが、油溝４４Ｂ，４４Ｃの離間寸法に対応した溝幅をもって形成されている。
【０１０６】
５４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５４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５４の一端側はピストン５１の他端に当接すると共に、スプール４９が図８に示す如く摺動変位したときには、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。
【０１０７】
５５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５５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５４の外周側に挿通されてスプール摺動穴４３の閉塞端４３Ｂに当接している。そして、戻しばね５５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。
【０１０８】
５６は外部指令圧用の油圧源となるパイロットポンプ、５７は該パイロットポンプ５６の最大吐出圧を決めるリリーフ弁で、該リリーフ弁５７はパイロットポンプ５６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。
【０１０９】
５８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、５９は該指令圧管路５８をタンク２とパイロットポンプ５６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５９は油圧ショベルのオペレータ等が操作レバー５９Ａ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。
【０１１０】
そして、圧力選択弁５９を容量固定位置（ｃ）に切換えている間は、指令圧管路５８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、図７に示すようにスプール４９が初期位置に戻しばね５５等で付勢されるのを許し、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。
【０１１１】
また、圧力選択弁５９を自動切換位置（ｄ）に切換えている間は、指令圧管路５８がパイロットポンプ５６側に接続され、後述の減圧弁６０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４９Ｈ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５５に抗して矢示Ｄ方向に押圧されるものである。
【０１１２】
６０はパイロットポンプ５６と圧力選択弁５９との間に設けられた減圧弁で、該減圧弁６０は指令圧管路５８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、常時は開弁し、パイロットポンプ５６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。
【０１１３】
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５９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。
【０１１４】
即ち、圧力選択弁５９を容量固定位置（ｃ）に切換えている間は、指令圧管路５８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ため、スプール４９には矢示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５５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。
【０１１５】
一方、圧力選択弁５９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５８、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。
【０１１６】
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１９Ａ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４９Ｈ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。
【０１１７】
【数８】
Ｓ３ ＝（Ｄａ２×π／４）
そして、外部指令圧を圧力値Ｐｇ に設定したときには、
【０１１８】
【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。
【０１１９】
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 をもって受圧すると共に、油室５２内の受圧部５０Ａ側でも受圧面積Ｓ２ をもって受圧するから、前記数５による押圧力Ｆ２ がスプール４９には図７中の矢示Ｃ方向に働いている。
【０１２０】
そして、戻しばね５５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４９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、
【０１２１】
【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。
【０１２２】
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し、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。
【０１２３】
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が小孔５３、油溝４４Ｃ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。このため、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。
【０１２４】
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、
【０１２５】
【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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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、
【０１２８】
【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と共に、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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
従って、本実施の形態では、外部指令圧用の圧力選択弁５９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５９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。
【０１３１】
そして、車両の走行途中で方向制御弁５を切換位置（ロ）または（ハ）から中立位置（イ）に戻して車両の停止操作を行うとき、または降坂時に方向制御弁５を微操作しているようなときに、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、油圧モータ３が慣性回転を続ける間には、管路部４Ａ２ ，４Ｂ２ に発生するブレーキ圧をシャトル弁９により圧油として取出し、この圧油を高圧管路２８からサーボアクチュエータ１０に向けて供給することができる。
【０１３２】
また、このときにカウンタバランス弁６の圧力制御弁８は中立位置（イ）に復帰し、センタバイパスポート８Ａをタンク管路３０を通じてタンク２に連通させるため、パイロット管路２７内のパイロット圧Ｐをタンク圧レベルまで自動的に下げることができ、容量制御弁１１が慣性回転時のブレーキ圧に影響されて切換わるのを防止できる。
【０１３３】
これにより、外部指令圧用の圧力選択弁５９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したままの状態に保持でき、油圧モータ３の慣性回転時にモータ容量が変動するの防止できる。また、圧力選択弁５９を自動切換位置（ｄ）に切換えているときには、油圧モータ３の慣性回転によりモータ駆動圧がタンク圧レベルに低下するため、これに応じて容量制御弁４１を小容量位置（ｂ）に切換えた状態に保持でき、油圧モータ３を小容量に安定した状態に保つことができる。
【０１３４】
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、主管路４Ａ，４Ｂの管路部４Ａ１ ，４Ｂ１ 間に高圧選択弁としてのシャトル弁７１を設け、該シャトル弁７１で選択した高圧側の管路部４Ａ１ または管路部４Ｂ１ 側からモータ駆動圧をパイロット圧Ｐとしてパイロット管路２７内に導く構成としたことにある。
【０１３５】
ここで、シャトル弁７１は、方向制御弁５とカウンタバランス弁７２との間に位置する管路部４Ａ１ ，４Ｂ１ 間に配設され、容量制御弁４１のパイロットポート４５Ｂにパイロット管路２７を介してパイロット圧Ｐを導出するパイロット圧導出手段を構成している。
【０１３６】
また、本実施の形態で採用したカウンタバランス弁７２は、前記第１の実施の形態で述べたカウンタバランス弁６とほぼ同様に、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７３とにより構成されている。しかし、カウンタバランス弁７２の圧力制御弁７３は、例えば４ポート３位置の油圧パイロット式方向制御弁からなり、センタバイパスポート等は有していないものである。
【０１３７】
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。
【０１３８】
次に、図１０ないし図１３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、容量制御弁の弁ハウジングとスプールとの間に環状の油室を形成し、該油室をスプールの摺動変位に応じてタンクポートとパイロットポートとに選択的に連通させることにより、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。
【０１３９】
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、図１２に示すように弁ハウジング８２と、後述のスプール８８およびストッパ９２等とによって構成されている。そして、容量制御弁８１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、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。
【０１４０】
そして、容量制御弁８１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に給排管路２９を介して供給し、傾転ピストン１０Ａにより容量可変部３Ａ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８１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３Ａを傾転角が大きくなる矢示Ａ方向に駆動させる。
【０１４１】
ここで、容量制御弁８１の弁ハウジング８２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。そして、油溝８４Ａは弁ハウジング８２の一端側に位置して２段階に拡径した段付の油溝として形成されている。
【０１４２】
また、弁ハウジング８２には軸方向に互いに離間してタンクポート８５Ａ，８５Ｅ、パイロットポート８５Ｂ、高圧ポート８５Ｃおよび圧油給排ポート８５Ｄ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。
【０１４３】
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８８の一端側端面とストッパ９２との間の位置にばね室８７を形成するものである。
【０１４４】
８８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８８は図１１、図１２に示す如く外周側にランド８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ，８８Ｄ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８８にはランド８８Ｃとランド８８Ｄとの間に油溝８４Ｃ，８４Ｄ間を連通，遮断する環状溝８８Ｅが形成され、該環状溝８８Ｅとランド８８Ｄとにより、圧油給排ポート８５Ｄは高圧ポート８５Ｃとタンクポート８５Ｅとに選択的に連通，遮断されるものである。
【０１４５】
ここで、スプール８８は一端側が２段階に拡径した段付スプールとして形成され、ランド８８Ｂ，８８Ｃ間の環状段部は第１の受圧部８８Ｆとなっている。また、スプール８８のランド８８Ａ，８８Ｂ間に位置する環状段部は、後述する油室９０内の圧力を受圧する第２の受圧部８８Ｇとなっている。そして、スプール８８の受圧部８８Ｆは、パイロットポート８５Ｂから導かれるパイロット圧Ｐを受圧面積Ｓ４ をもって受圧し、受圧部８８Ｇは図１２に示す如く油室９０がパイロットポート８５Ｂと連通したときに、油室９０内のパイロット圧Ｐを受圧面積Ｓ５ をもって受圧するものである。
【０１４６】
８９はスプール８８の一端側に形成され、軸方向に延びた有底穴からなるストッパ摺動穴で、該ストッパ摺動穴８９は一端側がスプール８８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、ストッパ摺動穴８９はランド８８Ａ，８８Ｂの径方向内側に位置し、ランド８８Ｃの外径寸法にほぼ対応する穴径をもって形成されている。
【０１４７】
９０はストッパ摺動穴８９の径方向外側に位置してスプール８８の外周側とスプール摺動穴８３との間に形成された環状の油室で、該油室９０はスプール８８のランド８８Ｂにより油溝８４Ｂ（パイロットポート８５Ｂ）に対して連通，遮断されるものである。そして、油室９０は図１２に示すようにパイロットポート８５Ｂに連通したときに、受圧面積Ｓ５ の受圧部８８Ｇにパイロット圧Ｐを受圧させ、スプール８８に対して矢示Ｃ方向に向けた押圧力（Ｓ５ ×Ｐ）を発生させるものである。
【０１４８】
９１は油室９０に対応する位置でスプール８８の径方向に穿設された油路としての小孔で、該小孔９１は油室９０を内側のストッパ摺動穴８９（ばね室８７）内に連通させ、スプール８８が図１１に示す初期位置にある間は、油室９０を後述の油穴９２Ａを介してタンクポート８５Ａに連通させるものである。
【０１４９】
９２はストッパ摺動穴８９内に摺動可能に挿嵌されたストッパで、該ストッパ９２は有底筒状体として形成され、一端側の底部が後述の戻しばね９３により蓋体８６に当接されている。また、ストッパ９２の開口端側はストッパ摺動穴８９内に位置し、図１２に示す如くスプール８８が矢示Ｃ方向に変位したときに、小孔９１をばね室８７に対して遮断すると共に、スプール８８のストロークエンドを規制するものである。
【０１５０】
これにより、図１２に示すスプール８８のストロークエンドでは、油室９０がばね室８７に対して遮断され、パイロットポート８５Ｂに連通することにより、受圧部８８Ｇに矢示Ｃ方向に向けたパイロット圧Ｐによる押圧力を発生する。なお、ストッパ９２には径方向の油穴９２Ａが形成され、ストッパ９２内は該油穴９２Ａを介してタンクポート８５Ａと常時連通しているものである。
【０１５１】
９３はスプール８８のストッパ摺動穴８９とストッパ９２との間に位置してばね室８７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９３は一端側がストッパ９２の底部側に当接され、他端側はストッパ摺動穴８９内でスプール８８の一端側に当接されている。そして、戻しばね９３はスプール８８を矢示Ｄ方向へと閉塞端８３Ｂ側に向けて常時付勢し、これにより容量制御弁８１は、図１０に示す小容量位置（ｂ）に保持されるものである。
【０１５２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、容量制御弁８１が図１０に示す小容量位置（ｂ）にある間は、油室９０がタンクポート８５Ａ側に連通することにより、スプール８８の受圧面積は受圧部８８Ｆによる受圧面積Ｓ４ に限られ、容量制御弁８１が大容量位置（ａ）に切換わったときには、図１２に示す如く油室９０をパイロットポート８５Ｂに連通させることにより、スプール８８の受圧面積は受圧部８８Ｆ，８８Ｇによる合計の受圧面積（Ｓ４ ＋Ｓ５ ）に増加でき、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を奏するものである。
【０１５３】
なお、前記各実施の形態では、シャトル弁９により選択した圧油を高圧管路２８等を介してサーボアクチュエータ１０の油圧室１０Ｃ側に供給するものして述べたが、本発明はこれに限らず、例えば特開平１−１１６３０１号公報に記載の如く油圧モータに圧油を給排する一対の給排通路からそれぞれ圧油を取出す構成としてもよいものである。
【０１５４】
また、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。
【０１５５】
【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、容量可変アクチュエータを駆動するための圧油を、油圧モータとカウンタバランス弁との間の給排通路から圧油導出手段を用いて導出し、方向制御弁とカウンタバランス弁との間の給排通路からは油圧モータの負荷圧をパイロット圧としてパイロット圧導出手段により導出すると共に、容量制御弁を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きには、パイロット圧を受圧するスプールの受圧面積を変化させる構成としたので、例えば油圧モータの慣性回転時にも容量可変アクチュエータに圧油を供給し続けることができ、この状態で方向制御弁とカウンタバランス弁との間の給排通路からパイロット圧を導出することによって、容量制御弁が慣性回転時のブレーキ圧に影響されて切換わるのを防止でき、油圧モータの容量を安定した状態に保つことができる。そして、容量制御弁は、パイロット圧を受圧するスプールの受圧面積を変化させることにより、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、モータ容量を安定させて自動的に制御できると共に、停止操作時等でのオペレータの負担を軽減でき、容量制御装置の適用範囲を広げて汎用性を高めることができる。
【０１５６】
また、請求項２に記載の発明によると、パイロット圧導出手段は、カウンタバランス弁に設けられ各給排通路のうち高圧側の給排通路から圧油を導出する高圧導出ポートにより構成しているため、方向制御弁とカウンタバランス弁との間に位置する一対の給排通路のうち高圧側の給排通路を流れる圧油の一部を、カウンタバランス弁に設けた高圧導出ポートからパイロット圧として容量制御弁に導出することができ、部品点数を減らして組立時の作業性を向上できる。
【０１５７】
一方、請求項３に記載の発明では、パイロット圧導出手段を、カウンタバランス弁と方向制御弁との間に位置して一対の給排通路間に設けられ該各給排通路のうち高圧側の給排通路から圧油を選択的に導出する高圧選択弁により構成しているため、高圧選択弁を用いてモータ駆動圧をパイロット圧として導出することができ、油圧モータの慣性回転時にもモータ容量を安定させて制御できる。
【０１５８】
また、請求項４に記載の発明は、容量制御弁を弁ハウジング、スプール、付勢手段、第１の受圧部、有底の軸穴、該軸穴の底部との間に油室を画成したピストン、前記油室を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油路および前記軸穴の底部によって形成された第２の受圧部により構成しているため、第１，第２の受圧部によるスプールの合計の受圧面積を、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。従って、容量の切換えに伴うハンチング現象を防止でき、容量制御を安定させて自動的に行うことができると共に、部品点数を少なくして組立時の作業性を向上でき、容量制御装置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。
【０１５９】
一方、請求項５に記載の発明は、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、付勢手段により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スプールを付勢手段に抗して他方向に変位させた場合には、スプールが油圧モータの負荷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、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。
【０１６０】
従って、外部指令圧を下げている間は、例えばモータ容量を大容量に固定したままの状態に保持でき、油圧モータの慣性回転時にモータ容量が変動するの防止できる。また、外部指令圧を大きくしたときには、油圧モータの慣性回転によりモータ駆動圧がタンク圧レベルに低下するに応じて容量制御弁を、例えば小容量位置に切換えた状態に保持でき、油圧モータを小容量に安定した状態に保つことができる。
【０１６１】
さらに、請求項６に記載の発明は、油圧モータ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他端側へと摺動変位させ、パイロット圧が上昇したときには第１の受圧部でパイロット圧を受圧させることにより付勢手段に抗してスプールを摺動変位させることができる。そして、油室がパイロットポートに連通したときには、油室内に導かれたパイロット圧を第２の受圧部で受圧でき、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できるため、第１，第２の受圧部によるスプールの合計の受圧面積を、油室がいずれのポートに連通しているかによって変えることができ、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。
【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】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】スプールがストロークエンド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】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】スプールがストロークエンド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】本発明の第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１０】本発明の第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１１】図１０中の容量制御弁を拡大して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（油圧源）
２ タンク
３ 油圧モータ
４Ａ，４Ｂ 主管路（給排通路）
４Ａ１ ，４Ｂ１ 油圧源側の管路部（通路部）
４Ａ２ ，４Ｂ２ アクチュエータ側の管路部（通路部）
５ 方向制御弁
６，７２ カウンタバランス弁
８，７３ 圧力制御弁
８Ａ センタバイパスポート（パイロット圧導出手段）
９ シャトル弁（圧油導出手段）
１０ サーボアクチュエータ（容量可変アクチュエータ）
１１，４１，８１ 容量制御弁
１２，４２，８２ 弁ハウジング
１３，４３，８３ スプール摺動穴
１５Ｂ，４５Ｂ，８５Ｂ パイロットポート
１５Ｃ，１５Ｆ，４５Ｃ，４５Ｆ，８５Ａ，８５Ｅ タンクポート
１５Ｄ，４５Ｄ，８５Ｃ 高圧ポート
１５Ｅ，４５Ｅ，８５Ｄ 圧油給排ポート
１９，４９，８８ スプール
１９Ｇ，４９Ｇ，８８Ｆ 第１の受圧部
２０，５０ 軸穴
２０Ａ，５０Ａ，８８Ｇ 第２の受圧部
２１，５１ ピストン
２２，５２，９０ 油室
２３，５３，９１ 小孔（油路）
２４，５５，９３ 戻しばね（付勢手段）
４５Ａ 外部指令圧ポート
４９Ｈ 指令圧受圧部
７１ シャトル弁（パイロット圧導出手段）
８９ ストッパ摺動穴
９２ ストッパ
【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、特開昭５４−１０１０６８号公報）。
【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、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し、パイロット圧に対するスプールの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。
【０００５】
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。
【０００６】
そこで、このようなハンチング現象を防止するために、上記の従来技術では、容量制御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。
【０００７】
【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、油圧モータの方向制御弁と油圧源との間に位置する油圧ポンプ側の管路部、または方向制御弁とカウンタバランス弁との間の管路部からモータ駆動圧となる圧油を取出し、この圧油を容量制御弁のパイロット圧に用いると共に、容量可変アクチュエータに給排する圧油としても使用する構成としている。
【０００８】
このため、従来技術にあっては、方向制御弁を切換位置から中立位置に戻してモータ駆動圧をタンク圧レベルまで低下させたときに、容量制御弁の切換位置に拘らず、容量可変アクチュエータに給排する圧油もタンク圧まで低下することになり、油圧モータの慣性回転時にはモータ容量がオペレータの意図に反した容量になる場合がある。
【０００９】
これに対して、カウンタバランス弁と油圧モータとの間の管路部から前記圧油を導出する構成にすることも可能である。しかし、この場合には油圧ショベル等の車両（慣性体）を停止させるときに、ブレーキ圧によってモータ容量が切換わることがあるため、例えば左，右の走行用油圧モータ間でモータ容量が異なってしまい、車両の停止操作が難しくなるという問題が生じる。
【００１０】
即ち、車両がモータ小容量で走行している状態から停止するときに、左，右の走行用油圧モータの負荷圧（ブレーキ圧）が路面状態等により変動し、一方の油圧モータ側でブレーキ圧が瞬間的に増大すると、自己圧制御により一方のモータ容量のみが大容量となって左，右のモータ容量がアンバランスになる。そして、一方の油圧モータ側ではブレーキ圧の急増により急ブレーキがかかり、結果的には車両が曲進、蛇行する等の不具合が発生する虞れがある。
【００１１】
また、他の従来技術として、例えば特開昭５７−４３００２号公報には、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からなる自己圧制御式の容量制御装置が開示されている。
【００１２】
しかし、この場合にも油圧モータと方向制御弁との間の管路部から圧油を取出し、この圧油を容量制御弁のパイロット圧に用いると共に、容量可変アクチュエータに給排する圧油としても使用する構成としているので、前述した従来技術と同様の問題が生じるものである。
【００１３】
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。
【００１４】
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、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、外部指令圧を用いる容量制御装置に適用が限られ、汎用性を高めることが難しいという問題がある。
【００１５】
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、モータ容量を安定させて自動的に制御でき、停止操作時等でのオペレータの負担を軽減できる上に、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、本発明は、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油圧モータと、該油圧モータを油圧源に接続する一対の給排通路の途中に設けられ前記油圧源から油圧モータに給排する圧油の方向を切換える方向制御弁と、該方向制御弁と油圧モータとの間に位置して前記一対の給排通路の途中に設けられたカウンタバランス弁と、前記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をパイロット圧として受圧するスプールを有し該スプールの摺動変位に従って小容量位置と大容量位置とに切換わ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制御す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。
【００１７】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記一対の給排通路のうち前記カウンタバランス弁と油圧モータとの間に位置する通路部には、前記一対の給排通路のうち高圧側となる給排通路の圧油を、前記容量可変アクチュエータを駆動するための圧油として前記通路部から導出する圧油導出手段を設け、前記カウンタバランス弁には、または前記方向制御弁とカウンタバランス弁との間には、前記容量制御弁に供給するためのパイロット圧を前記一対の給排通路のうち高圧側の給排通路から導出するパイロット圧導出手段を設け、前記容量制御弁は、該パイロット圧導出手段からのパイロット圧に従って前記小容量位置と大容量位置とに切換制御されるときに、該パイロット圧を受圧する前記スプールの受圧面積を切換位置に応じて変化させる構成としたことにある。
【００１８】
このように構成することにより、容量可変アクチュエータに供給するための圧油を、油圧モータとカウンタバランス弁との間の給排通路から圧油導出手段を用いて導出することができ、例えば油圧モータの慣性回転時にも容量可変アクチュエータに圧油を供給し続けることができる。そして、この状態では方向制御弁とカウンタバランス弁との間の給排通路から油圧モータの負荷圧をパイロット圧として導出することにより、容量制御弁が慣性回転時のブレーキ圧に影響されて切換わるのを防止でき、油圧モータの容量を安定した状態に保つことができる。また、容量制御弁は、前記パイロット圧に応じて大容量位置と小容量位置とに切換制御されるときに、前記パイロット圧を受圧するスプールの受圧面積が変化するので、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。
【００１９】
また、請求項２の発明によると、パイロット圧導出手段は、カウンタバランス弁に設けられ各給排通路のうち高圧側となる給排通路の圧油を導出する高圧導出ポートにより構成している。
【００２０】
これにより、方向制御弁とカウンタバランス弁との間に位置する一対の給排通路のうち高圧側の給排通路を流れる圧油（モータ駆動圧）の一部を、カウンタバランス弁に設けた高圧導出ポートから取出し、これをパイロット圧として容量制御弁に供給することができる。
【００２１】
一方、請求項３の発明では、パイロット圧導出手段は、カウンタバランス弁と方向制御弁との間に位置して一対の給排通路間に設けられ該各給排通路のうち高圧側となる給排通路から圧油を選択的に導出する高圧選択弁により構成している。この場合には、高圧選択弁を用いてモータ駆動圧をパイロット圧として取り出すことができる。
【００２２】
また、請求項４の発明によると、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高圧ポート、タンクポート、パイロット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、該スプールの軸方向一側と前記弁ハウジングとの間に設けられ、該スプールを他側に向けて常時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該付勢手段に抗して摺動変位させる第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軸方向他側の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油路とから構成している。
【００２３】
このように構成することにより、油圧モータの負荷圧（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他端側へと摺動変位させ、パイロット圧が上昇したときには第１の受圧部がパイロット圧を受圧することにより付勢手段に抗してスプールを摺動変位させることができる。また、油路はスプールの摺動変位に応じて油室を互いに圧力の異なる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は、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が解除されるため、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にヒステリシス特性を与えることができる。
【００２４】
また、請求項５の発明によると、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、該スプールの軸方向他側と前記弁ハウジングとの間に設けられ、該スプールを一側に向けて常時付勢する付勢手段と、前記スプールの軸方向一側に設けられ、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該付勢手段に抗して摺動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して前記スプールに設けられ、該スプールを前記付勢手段の付勢方向に摺動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油路とから構成している。
【００２５】
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、付勢手段により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スプールを付勢手段に抗して他方向に変位させた場合には、スプールが油圧モータの負荷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、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。
【００２６】
さらに、請求項６の発明によると、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高圧ポート、タンクポート、パイロット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、該スプールの軸方向一側と前記弁ハウジングとの間に設けられ、該スプールを他側に向けて常時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該付勢手段に抗して摺動変位させる第１の受圧部と、前記スプールの一側端面に開口した有底穴からなり、前記タンクポートに常時連通されるストッパ摺動穴と、該ストッパ摺動穴内に挿嵌され、前記スプールが付勢手段に抗して摺動変位したときのストロークエンドを規制するストッパと、前記ストッパ摺動穴の径方向外側に位置して前記スプールの外周側とスプール摺動穴との間に形成され、前記スプールが摺動変位するときに前記パイロットポートに対して連通，遮断される環状の油室と、該油室内の圧力を受圧するために前記スプールに形成され、前記第１の受圧部と共に前記スプールの受圧面積を変化させる第２の受圧部と、前記油室とストッパ摺動穴との間に位置して前記スプールに形成され、該油室が前記パイロットポートに対して遮断されている間は該油室をストッパ摺動穴内に連通させ、該油室が前記パイロットポートに連通したきには前記ストッパによりストッパ摺動穴との連通が遮断される油路とから構成している。
【００２７】
このように構成することにより、油圧モータの負荷圧（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他端側へと摺動変位させ、パイロット圧が上昇したときには第１の受圧部がパイロット圧を受圧することにより付勢手段に抗してスプールを摺動変位させることができる。また、油室はスプールの摺動変位に応じてパイロットポートに連通するまで、油路によりストッパ摺動穴を通じてタンクポートと連通し、パイロットポートに連通したときにはストッパによりタンクポートから遮断される。そして、油室がパイロットポートに連通したときには、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が解除されるため、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にヒステリシス特性を与えることができる。
【００２８】
【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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
４Ａ，４Ｂは油圧モータ３を油圧ポンプ１とタンク２に接続した一対の給排通路としての主管路で、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。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との間が通路部としての油圧源側の管路部４Ａ１ ，４Ｂ１ となり、カウンタバランス弁６と油圧モータ３との間が他の通路部としてのアクチュエータ側の管路部４Ａ２ ，４Ｂ２ となっている。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、センタバイパスポート８Ａが油圧源側の管路部４Ａ１ ，４Ｂ１ のうち高圧側の管路部４Ａ１ に接続され、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。
【００３７】
これにより、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内に導くパイロット圧導出手段を構成し、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Ｐ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８Ａ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。
【００３８】
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 ，４Ｂ２ 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 ，４Ｂ２ 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。そして、シャトル弁９は高圧管路２８と共に圧油導出手段を構成している。
【００３９】
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。
【００４０】
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１１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。
【００４１】
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２９を介して供給し、傾転ピストン１０Ａにより容量可変部３Ａ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３Ａを傾転角が大きくなる矢示Ａ方向に駆動させる。
【００４２】
ここで、容量制御弁１１の弁ハウジング１２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が軸方向に離間して形成されている。
【００４３】
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、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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，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１４Ｂ，１４Ｃ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。
【００４６】
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Ｓ１ を有している。
【００４７】
【数１】
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を常時受圧し、パイロット圧Ｐの昇圧時にスプール１９を後述の戻しばね２４に抗して矢示Ｃ方向に摺動変位させるものである。
【００４９】
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、
【００５０】
【数２】
Ｓ２ ＝Ｄｃ２×π／４
なる受圧面積Ｓ２ をもって受圧する第２の受圧部２０Ａとなっている。
【００５１】
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２２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べくスプール摺動穴１３の閉塞端１３Ｂ側に当接している。
【００５２】
２３は油室２２に対応する位置でスプール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、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。
【００５３】
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１５Ｂとの連通，遮断を零ラップで行うため、ランド１９Ｂ，１９Ｃ間の環状溝１９Ｅが、油溝１４Ｂ，１４Ｃ間の離間寸法に対応する軸方向長さ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１９Ｅ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。
【００５４】
２４は蓋体１６とスプール１９の軸方向一側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２４はスプール１９を矢示Ｄ方向へと閉塞端１３Ｂ側に向け付勢力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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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に接続し、パイロット管路２７内のパイロット圧Ｐをタンク圧レベルまで低下させるものである。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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８Ａ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。
【００６３】
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１１の高圧ポート１５Ｄに導かれる。
【００６４】
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。
【００６５】
【数３】
Ｆ１ ＝Ｓ１ ×Ｐ
また、戻しばね２４の付勢力Ｆａ は、
【００６６】
【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。
【００６７】
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、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。
【００６８】
これにより、容量制御弁１１は戻しばね２４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と共に、該圧油給排ポート１５Ｅがタンクポート１５Ｆ（タンク管路２６）に連通される。
【００６９】
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、油圧モータ３は登坂走行に備えて高トルクで低速回転できるようにモータ容量が大容量に制御される。
【００７０】
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１５Ｂ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。
【００７１】
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を受圧すると共に、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を受圧するので、このときにスプール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。
【００７２】
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、
【００７３】
【数５】
Ｆ２ ＝（Ｓ１ ＋Ｓ２ ）×Ｐ
【００７４】
【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２４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。
【００７５】
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Ｆａ 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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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、
【００７９】
【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。
【００８０】
かくして、本実施の形態によれば、カウンタバランス弁６の圧力制御弁８にセンタバイパスポート８Ａを設け、主管路４Ａ，４Ａの管路部４Ａ１ ，４Ｂ１ から油圧モータ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８Ａによりパイロット管路２７内に導き、これをパイロット圧Ｐとして容量制御弁１１のパイロットポート１５Ｂに供給する構成としている。
【００８１】
また、油圧モータ３とカウンタバランス弁６との間に位置する主管路４Ａ，４Ｂの管路部４Ａ２ ，４Ｂ２ 間にはシャトル弁９を設け、該シャトル弁９により選択した管路部４Ａ２ ，４Ｂ２ のうち高圧側の圧油を、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に供給する構成としている。
【００８２】
これにより、車両の走行途中で方向制御弁５を切換位置（ロ）または（ハ）から中立位置（イ）に戻して車両を停止させようとするとき、または降坂時に方向制御弁５を微操作しているようなときに、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、油圧モータ３が慣性回転を続ける間にも、管路部４Ａ２ ，４Ｂ２ に発生するブレーキ圧をシャトル弁９により圧油として取出し、この圧油を高圧管路２８からサーボアクチュエータ１０に向けて供給し続けることができる。
【００８３】
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は中立位置（イ）に復帰し、センタバイパスポート８Ａをタンク管路３０を通じてタンク２に連通させるため、パイロット管路２７内のパイロット圧Ｐをタンク圧レベルまで自動的に下げ、容量制御弁１１が慣性回転時のブレーキ圧に影響されて切換わるのを防止でき、容量制御弁１１を図１に示す小容量位置（ｂ）に保持できると共に、油圧モータ３を小容量に安定した状態に保つことができる。
【００８４】
このため、従来技術で述べたように、油圧モータ３の慣性回転時にモータ容量がオペレータの意図に反した容量になるのを防止でき、例えば左，右の油圧モータ３の負荷圧（ブレーキ圧）が路面状態等により変動して左，右のモータ容量がアンバランスになる等の不具合を解消できる。そして、慣性回転時の負荷に影響されてブレーキ圧が急増し、油圧モータ３に急ブレーキがかかる等の不具合もなくなり、車両が曲進、蛇行する等の問題も解消することができる。
【００８５】
また、容量制御弁１１のスプール１９には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と共に、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。
【００８６】
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、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。
【００８７】
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とにより、油室２２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の受圧面積を増大させ、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。
【００８８】
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、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。
【００８９】
従って、本実施の形態によれば、油圧モータ３のモータ容量を安定させて自動的に制御でき、停止操作時等でのオペレータの負担を軽減させ、車両が曲進、蛇行したりするのを防止できる。また、外部指令圧等を必要とすることなくモータ容量を自己圧制御でき、容量制御弁１１等からなる容量制御装置の適用範囲を広げて汎用性を高めることができる。
【００９０】
そして、容量制御弁１１の切換制御圧に圧力Ｐ１ ，Ｐ２ 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。
【００９１】
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。
【００９２】
さらに、スプール１９内に画成した油室２２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と共に、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。
【００９３】
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。
【００９４】
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５１等とによって構成されている。そして、容量制御弁４１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ものの、該容量制御弁４１は後述する指令圧管路５８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。
【００９５】
ここで、容量制御弁４１の弁ハウジング４２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。
【００９６】
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４５Ｄ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。
【００９７】
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。
【００９８】
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５５、ストッパ５４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。
【００９９】
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，４９Ｃ，４９Ｄが軸方向に互いに離間して形成され、ランド４９Ｂとランド４９Ｃとの間には、油溝４４Ｂ，４４Ｃ間を連通，遮断する環状溝４９Ｅが形成されている。また、スプール４９のランド４９Ｃとランド４９Ｄ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、該環状溝４９Ｆとランド４９Ｄとにより、圧油給排ポート４５Ｅは高圧ポート４５Ｄとタンクポート４５Ｆとに選択的に連通，遮断されるものである。
【０１００】
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の段付部（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。
【０１０１】
また、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４９Ｈとなり、該受圧部４９Ｈ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。
【０１０２】
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、その底部側に受圧面積Ｓ２ をもった第２の受圧部５０Ａを有するものである。
【０１０３】
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の底部との間で油室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５４の端面に当接している。
【０１０４】
５３は油室５２に対応する位置でスプール４９の径方向に穿設された油路としての小孔で、該小孔５３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４９の摺動位置に応じて油室５２をタンクポート４５Ｃ（油溝４４Ｃ）とパイロットポート４５Ｂ（油溝４４Ｂ）とに選択的に連通，遮断するものである。
【０１０５】
そして、小孔５３は、スプール４９の摺動変位時に油室５２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ため、小孔５３に常時連通する環状溝４９Ｅが、油溝４４Ｂ，４４Ｃの離間寸法に対応した溝幅をもって形成されている。
【０１０６】
５４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５４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５４の一端側はピストン５１の他端に当接すると共に、スプール４９が図８に示す如く摺動変位したときには、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。
【０１０７】
５５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５５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５４の外周側に挿通されてスプール摺動穴４３の閉塞端４３Ｂに当接している。そして、戻しばね５５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。
【０１０８】
５６は外部指令圧用の油圧源となるパイロットポンプ、５７は該パイロットポンプ５６の最大吐出圧を決めるリリーフ弁で、該リリーフ弁５７はパイロットポンプ５６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。
【０１０９】
５８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、５９は該指令圧管路５８をタンク２とパイロットポンプ５６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５９は油圧ショベルのオペレータ等が操作レバー５９Ａ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。
【０１１０】
そして、圧力選択弁５９を容量固定位置（ｃ）に切換えている間は、指令圧管路５８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、図７に示すようにスプール４９が初期位置に戻しばね５５等で付勢されるのを許し、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。
【０１１１】
また、圧力選択弁５９を自動切換位置（ｄ）に切換えている間は、指令圧管路５８がパイロットポンプ５６側に接続され、後述の減圧弁６０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４９Ｈ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５５に抗して矢示Ｄ方向に押圧されるものである。
【０１１２】
６０はパイロットポンプ５６と圧力選択弁５９との間に設けられた減圧弁で、該減圧弁６０は指令圧管路５８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、常時は開弁し、パイロットポンプ５６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。
【０１１３】
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５９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。
【０１１４】
即ち、圧力選択弁５９を容量固定位置（ｃ）に切換えている間は、指令圧管路５８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ため、スプール４９には矢示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５５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。
【０１１５】
一方、圧力選択弁５９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５８、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。
【０１１６】
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１９Ａ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４９Ｈ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。
【０１１７】
【数８】
Ｓ３ ＝（Ｄａ２×π／４）
そして、外部指令圧を圧力値Ｐｇ に設定したときには、
【０１１８】
【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。
【０１１９】
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 をもって受圧すると共に、油室５２内の受圧部５０Ａ側でも受圧面積Ｓ２ をもって受圧するから、前記数５による押圧力Ｆ２ がスプール４９には図７中の矢示Ｃ方向に働いている。
【０１２０】
そして、戻しばね５５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４９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、
【０１２１】
【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。
【０１２２】
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し、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。
【０１２３】
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が小孔５３、油溝４４Ｃ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。このため、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。
【０１２４】
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、
【０１２５】
【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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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、
【０１２８】
【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と共に、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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
従って、本実施の形態では、外部指令圧用の圧力選択弁５９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５９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。
【０１３１】
そして、車両の走行途中で方向制御弁５を切換位置（ロ）または（ハ）から中立位置（イ）に戻して車両の停止操作を行うとき、または降坂時に方向制御弁５を微操作しているようなときに、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、油圧モータ３が慣性回転を続ける間には、管路部４Ａ２ ，４Ｂ２ に発生するブレーキ圧をシャトル弁９により圧油として取出し、この圧油を高圧管路２８からサーボアクチュエータ１０に向けて供給することができる。
【０１３２】
また、このときにカウンタバランス弁６の圧力制御弁８は中立位置（イ）に復帰し、センタバイパスポート８Ａをタンク管路３０を通じてタンク２に連通させるため、パイロット管路２７内のパイロット圧Ｐをタンク圧レベルまで自動的に下げることができ、容量制御弁１１が慣性回転時のブレーキ圧に影響されて切換わるのを防止できる。
【０１３３】
これにより、外部指令圧用の圧力選択弁５９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したままの状態に保持でき、油圧モータ３の慣性回転時にモータ容量が変動するの防止できる。また、圧力選択弁５９を自動切換位置（ｄ）に切換えているときには、油圧モータ３の慣性回転によりモータ駆動圧がタンク圧レベルに低下するため、これに応じて容量制御弁４１を小容量位置（ｂ）に切換えた状態に保持でき、油圧モータ３を小容量に安定した状態に保つことができる。
【０１３４】
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、主管路４Ａ，４Ｂの管路部４Ａ１ ，４Ｂ１ 間に高圧選択弁としてのシャトル弁７１を設け、該シャトル弁７１で選択した高圧側の管路部４Ａ１ または管路部４Ｂ１ 側からモータ駆動圧をパイロット圧Ｐとしてパイロット管路２７内に導く構成としたことにある。
【０１３５】
ここで、シャトル弁７１は、方向制御弁５とカウンタバランス弁７２との間に位置する管路部４Ａ１ ，４Ｂ１ 間に配設され、容量制御弁４１のパイロットポート４５Ｂにパイロット管路２７を介してパイロット圧Ｐを導出するパイロット圧導出手段を構成している。
【０１３６】
また、本実施の形態で採用したカウンタバランス弁７２は、前記第１の実施の形態で述べたカウンタバランス弁６とほぼ同様に、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７３とにより構成されている。しかし、カウンタバランス弁７２の圧力制御弁７３は、例えば４ポート３位置の油圧パイロット式方向制御弁からなり、センタバイパスポート等は有していないものである。
【０１３７】
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。
【０１３８】
次に、図１０ないし図１３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、容量制御弁の弁ハウジングとスプールとの間に環状の油室を形成し、該油室をスプールの摺動変位に応じてタンクポートとパイロットポートとに選択的に連通させることにより、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。
【０１３９】
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、図１２に示すように弁ハウジング８２と、後述のスプール８８およびストッパ９２等とによって構成されている。そして、容量制御弁８１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、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。
【０１４０】
そして、容量制御弁８１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に給排管路２９を介して供給し、傾転ピストン１０Ａにより容量可変部３Ａ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８１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３Ａを傾転角が大きくなる矢示Ａ方向に駆動させる。
【０１４１】
ここで、容量制御弁８１の弁ハウジング８２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。そして、油溝８４Ａは弁ハウジング８２の一端側に位置して２段階に拡径した段付の油溝として形成されている。
【０１４２】
また、弁ハウジング８２には軸方向に互いに離間してタンクポート８５Ａ，８５Ｅ、パイロットポート８５Ｂ、高圧ポート８５Ｃおよび圧油給排ポート８５Ｄ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。
【０１４３】
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８８の一端側端面とストッパ９２との間の位置にばね室８７を形成するものである。
【０１４４】
８８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８８は図１１、図１２に示す如く外周側にランド８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ，８８Ｄ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８８にはランド８８Ｃとランド８８Ｄとの間に油溝８４Ｃ，８４Ｄ間を連通，遮断する環状溝８８Ｅが形成され、該環状溝８８Ｅとランド８８Ｄとにより、圧油給排ポート８５Ｄは高圧ポート８５Ｃとタンクポート８５Ｅとに選択的に連通，遮断されるものである。
【０１４５】
ここで、スプール８８は一端側が２段階に拡径した段付スプールとして形成され、ランド８８Ｂ，８８Ｃ間の環状段部は第１の受圧部８８Ｆとなっている。また、スプール８８のランド８８Ａ，８８Ｂ間に位置する環状段部は、後述する油室９０内の圧力を受圧する第２の受圧部８８Ｇとなっている。そして、スプール８８の受圧部８８Ｆは、パイロットポート８５Ｂから導かれるパイロット圧Ｐを受圧面積Ｓ４ をもって受圧し、受圧部８８Ｇは図１２に示す如く油室９０がパイロットポート８５Ｂと連通したときに、油室９０内のパイロット圧Ｐを受圧面積Ｓ５ をもって受圧するものである。
【０１４６】
８９はスプール８８の一端側に形成され、軸方向に延びた有底穴からなるストッパ摺動穴で、該ストッパ摺動穴８９は一端側がスプール８８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、ストッパ摺動穴８９はランド８８Ａ，８８Ｂの径方向内側に位置し、ランド８８Ｃの外径寸法にほぼ対応する穴径をもって形成されている。
【０１４７】
９０はストッパ摺動穴８９の径方向外側に位置してスプール８８の外周側とスプール摺動穴８３との間に形成された環状の油室で、該油室９０はスプール８８のランド８８Ｂにより油溝８４Ｂ（パイロットポート８５Ｂ）に対して連通，遮断されるものである。そして、油室９０は図１２に示すようにパイロットポート８５Ｂに連通したときに、受圧面積Ｓ５ の受圧部８８Ｇにパイロット圧Ｐを受圧させ、スプール８８に対して矢示Ｃ方向に向けた押圧力（Ｓ５ ×Ｐ）を発生させるものである。
【０１４８】
９１は油室９０に対応する位置でスプール８８の径方向に穿設された油路としての小孔で、該小孔９１は油室９０を内側のストッパ摺動穴８９（ばね室８７）内に連通させ、スプール８８が図１１に示す初期位置にある間は、油室９０を後述の油穴９２Ａを介してタンクポート８５Ａに連通させるものである。
【０１４９】
９２はストッパ摺動穴８９内に摺動可能に挿嵌されたストッパで、該ストッパ９２は有底筒状体として形成され、一端側の底部が後述の戻しばね９３により蓋体８６に当接されている。また、ストッパ９２の開口端側はストッパ摺動穴８９内に位置し、図１２に示す如くスプール８８が矢示Ｃ方向に変位したときに、小孔９１をばね室８７に対して遮断すると共に、スプール８８のストロークエンドを規制するものである。
【０１５０】
これにより、図１２に示すスプール８８のストロークエンドでは、油室９０がばね室８７に対して遮断され、パイロットポート８５Ｂに連通することにより、受圧部８８Ｇに矢示Ｃ方向に向けたパイロット圧Ｐによる押圧力を発生する。なお、ストッパ９２には径方向の油穴９２Ａが形成され、ストッパ９２内は該油穴９２Ａを介してタンクポート８５Ａと常時連通しているものである。
【０１５１】
９３はスプール８８のストッパ摺動穴８９とストッパ９２との間に位置してばね室８７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９３は一端側がストッパ９２の底部側に当接され、他端側はストッパ摺動穴８９内でスプール８８の一端側に当接されている。そして、戻しばね９３はスプール８８を矢示Ｄ方向へと閉塞端８３Ｂ側に向けて常時付勢し、これにより容量制御弁８１は、図１０に示す小容量位置（ｂ）に保持されるものである。
【０１５２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、容量制御弁８１が図１０に示す小容量位置（ｂ）にある間は、油室９０がタンクポート８５Ａ側に連通することにより、スプール８８の受圧面積は受圧部８８Ｆによる受圧面積Ｓ４ に限られ、容量制御弁８１が大容量位置（ａ）に切換わったときには、図１２に示す如く油室９０をパイロットポート８５Ｂに連通させることにより、スプール８８の受圧面積は受圧部８８Ｆ，８８Ｇによる合計の受圧面積（Ｓ４ ＋Ｓ５ ）に増加でき、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を奏するものである。
【０１５３】
なお、前記各実施の形態では、シャトル弁９により選択した圧油を高圧管路２８等を介してサーボアクチュエータ１０の油圧室１０Ｃ側に供給するものして述べたが、本発明はこれに限らず、例えば特開平１−１１６３０１号公報に記載の如く油圧モータに圧油を給排する一対の給排通路からそれぞれ圧油を取出す構成としてもよいものである。
【０１５４】
また、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。
【０１５５】
【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、容量可変アクチュエータを駆動するための圧油を、油圧モータとカウンタバランス弁との間の給排通路から圧油導出手段を用いて導出し、方向制御弁とカウンタバランス弁との間の給排通路からは油圧モータの負荷圧をパイロット圧としてパイロット圧導出手段により導出すると共に、容量制御弁を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きには、パイロット圧を受圧するスプールの受圧面積を変化させる構成としたので、例えば油圧モータの慣性回転時にも容量可変アクチュエータに圧油を供給し続けることができ、この状態で方向制御弁とカウンタバランス弁との間の給排通路からパイロット圧を導出することによって、容量制御弁が慣性回転時のブレーキ圧に影響されて切換わるのを防止でき、油圧モータの容量を安定した状態に保つことができる。そして、容量制御弁は、パイロット圧を受圧するスプールの受圧面積を変化させることにより、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、モータ容量を安定させて自動的に制御できると共に、停止操作時等でのオペレータの負担を軽減でき、容量制御装置の適用範囲を広げて汎用性を高めることができる。
【０１５６】
また、請求項２に記載の発明によると、パイロット圧導出手段は、カウンタバランス弁に設けられ各給排通路のうち高圧側の給排通路から圧油を導出する高圧導出ポートにより構成しているため、方向制御弁とカウンタバランス弁との間に位置する一対の給排通路のうち高圧側の給排通路を流れる圧油の一部を、カウンタバランス弁に設けた高圧導出ポートからパイロット圧として容量制御弁に導出することができ、部品点数を減らして組立時の作業性を向上できる。
【０１５７】
一方、請求項３に記載の発明では、パイロット圧導出手段を、カウンタバランス弁と方向制御弁との間に位置して一対の給排通路間に設けられ該各給排通路のうち高圧側の給排通路から圧油を選択的に導出する高圧選択弁により構成しているため、高圧選択弁を用いてモータ駆動圧をパイロット圧として導出することができ、油圧モータの慣性回転時にもモータ容量を安定させて制御できる。
【０１５８】
また、請求項４に記載の発明は、容量制御弁を弁ハウジング、スプール、付勢手段、第１の受圧部、有底の軸穴、該軸穴の底部との間に油室を画成したピストン、前記油室を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油路および前記軸穴の底部によって形成された第２の受圧部により構成しているため、第１，第２の受圧部によるスプールの合計の受圧面積を、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。従って、容量の切換えに伴うハンチング現象を防止でき、容量制御を安定させて自動的に行うことができると共に、部品点数を少なくして組立時の作業性を向上でき、容量制御装置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。
【０１５９】
一方、請求項５に記載の発明は、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、付勢手段により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スプールを付勢手段に抗して他方向に変位させた場合には、スプールが油圧モータの負荷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、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。
【０１６０】
従って、外部指令圧を下げている間は、例えばモータ容量を大容量に固定したままの状態に保持でき、油圧モータの慣性回転時にモータ容量が変動するの防止できる。また、外部指令圧を大きくしたときには、油圧モータの慣性回転によりモータ駆動圧がタンク圧レベルに低下するに応じて容量制御弁を、例えば小容量位置に切換えた状態に保持でき、油圧モータを小容量に安定した状態に保つことができる。
【０１６１】
さらに、請求項６に記載の発明は、油圧モータ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他端側へと摺動変位させ、パイロット圧が上昇したときには第１の受圧部でパイロット圧を受圧させることにより付勢手段に抗してスプールを摺動変位させることができる。そして、油室がパイロットポートに連通したときには、油室内に導かれたパイロット圧を第２の受圧部で受圧でき、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できるため、第１，第２の受圧部によるスプールの合計の受圧面積を、油室がいずれのポートに連通しているかによって変えることができ、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。
【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】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】スプールがストロークエンド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】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】スプールがストロークエンド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】本発明の第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１０】本発明の第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１１】図１０中の容量制御弁を拡大して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（油圧源）
２ タンク
３ 油圧モータ
４Ａ，４Ｂ 主管路（給排通路）
４Ａ１ ，４Ｂ１ 油圧源側の管路部（通路部）
４Ａ２ ，４Ｂ２ アクチュエータ側の管路部（通路部）
５ 方向制御弁
６，７２ カウンタバランス弁
８，７３ 圧力制御弁
８Ａ センタバイパスポート（パイロット圧導出手段）
９ シャトル弁（圧油導出手段）
１０ サーボアクチュエータ（容量可変アクチュエータ）
１１，４１，８１ 容量制御弁
１２，４２，８２ 弁ハウジング
１３，４３，８３ スプール摺動穴
１５Ｂ，４５Ｂ，８５Ｂ パイロットポート
１５Ｃ，１５Ｆ，４５Ｃ，４５Ｆ，８５Ａ，８５Ｅ タンクポート
１５Ｄ，４５Ｄ，８５Ｃ 高圧ポート
１５Ｅ，４５Ｅ，８５Ｄ 圧油給排ポート
１９，４９，８８ スプール
１９Ｇ，４９Ｇ，８８Ｆ 第１の受圧部
２０，５０ 軸穴
２０Ａ，５０Ａ，８８Ｇ 第２の受圧部
２１，５１ ピストン
２２，５２，９０ 油室
２３，５３，９１ 小孔（油路）
２４，５５，９３ 戻しばね（付勢手段）
４５Ａ 外部指令圧ポート
４９Ｈ 指令圧受圧部
７１ シャトル弁（パイロット圧導出手段）
８９ ストッパ摺動穴
９２ ストッパ
Claims (6)
- 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油圧モータと、該油圧モータを油圧源に接続する一対の給排通路の途中に設けられ前記油圧源から油圧モータに給排する圧油の方向を切換える方向制御弁と、該方向制御弁と油圧モータとの間に位置して前記一対の給排通路の途中に設けられたカウンタバランス弁と、前記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をパイロット圧として受圧するスプールを有し該スプールの摺動変位に従って小容量位置と大容量位置とに切換わ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制御す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、
前記一対の給排通路のうち前記カウンタバランス弁と油圧モータとの間に位置する通路部には、前記一対の給排通路のうち高圧側となる給排通路の圧油を、前記容量可変アクチュエータを駆動するための圧油として前記通路部から導出する圧油導出手段を設け、
前記カウンタバランス弁には、または前記方向制御弁とカウンタバランス弁との間には、前記容量制御弁に供給するためのパイロット圧を前記一対の給排通路のうち高圧側の給排通路から導出するパイロット圧導出手段を設け、
前記容量制御弁は、該パイロット圧導出手段からのパイロット圧に従って前記小容量位置と大容量位置とに切換制御されるときに、該パイロット圧を受圧する前記スプールの受圧面積を切換位置に応じて変化させ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。 - 前記パイロット圧導出手段は、前記カウンタバランス弁に設けられ前記各給排通路のうち高圧側となる給排通路の圧油を導出する高圧導出ポートにより構成してなる請求項１に記載の可変容量型油圧モータの容量制御装置。
- 前記パイロット圧導出手段は、前記カウンタバランス弁と方向制御弁との間に位置して前記一対の給排通路間に設けられ該各給排通路のうち高圧側となる給排通路から圧油を選択的に導出する高圧選択弁により構成してなる請求項１に記載の可変容量型油圧モータの容量制御装置。
- 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，遮断する前記スプールと、
該スプールの軸方向一側と前記弁ハウジングとの間に設けられ、該スプールを他側に向けて常時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該付勢手段に抗して摺動変位させる第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軸方向他側の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油路とから構成してなる請求項１，２または３に記載の可変容量型油圧モータの容量制御装置。 - 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，遮断する前記スプールと、
該スプールの軸方向他側と前記弁ハウジングとの間に設けられ、該スプールを一側に向けて常時付勢する付勢手段と、
前記スプールの軸方向一側に設けられ、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該付勢手段に抗して摺動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して前記スプールに設けられ、該スプールを前記付勢手段の付勢方向に摺動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他側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油路とから構成してなる請求項１，２または３に記載の可変容量型油圧モータの容量制御装置。 - 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，遮断する前記スプールと、
該スプールの軸方向一側と前記弁ハウジングとの間に設けられ、該スプールを他側に向けて常時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該付勢手段に抗して摺動変位させる第１の受圧部と、
前記スプールの一側端面に開口した有底穴からなり、前記タンクポートに常時連通されるストッパ摺動穴と、
該ストッパ摺動穴内に挿嵌され、前記スプールが付勢手段に抗して摺動変位したときのストロークエンドを規制するストッパと、
前記ストッパ摺動穴の径方向外側に位置して前記スプールの外周側とスプール摺動穴との間に形成され、前記スプールが摺動変位するときに前記パイロットポートに対して連通，遮断される環状の油室と、
該油室内の圧力を受圧するために前記スプールに形成され、前記第１の受圧部と共に前記スプールの受圧面積を変化させる第２の受圧部と、
前記油室とストッパ摺動穴との間に位置して前記スプールに形成され、前記油室がパイロットポートに対して遮断されている間は前記油室をストッパ摺動穴内に連通させ、前記油室がパイロットポートに連通したきには前記ストッパによりストッパ摺動穴との連通が遮断される油路とから構成してなる請求項１，２または３に記載の可変容量型油圧モータの容量制御装置。
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