WO2000077403A1 - Volume control valve of variable displacement hydraulic rotating machine - Google Patents

Description

明 細 書 可変容量型液圧回転機の容量制御弁 技術分野

本発明は、 例えば油圧シ ョ ベル等の建設機械において 可変容量型の油圧ポ ンプま たは油圧モータ等と して好適 に用 い られる可変容量型液圧回転機の容量制御弁に関す る 背景技術

一般に、 可変容量型液圧回転機は、 建設機械等の油圧 源となる油圧ポ ンプまたは走行用， 旋回用の油圧モータ 等に用いられる。 そ して、 例えば走行用の油圧モータ と して用いる場合には、 容量可変ァ ク チユエ一夕でモータ 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。

そ して、 油圧モータの容量制御装置と しては、 油圧モ 一夕 に外部から作用する負荷圧に応 じてモータ容量を可 変に制御する構成と した 自己圧制御式の容量制御装置が 知られている （例えば、 特開昭 5 7 — 4 3 0 0 2 号公報 ) 。 こ の自己圧制御式の容量制御装置は、 油圧モータの 負荷圧をパイ ロ ッ ト圧と して容量制御弁に供給 し、 こ の パイ ロ ッ ト圧に従って容量制御弁を大容量位置と小容量 位置 とに選択的に切換える こ とによ り 、 容量可変ァ ク チ ユエ一夕 に給排する圧油を切換制御する構成とな ってい る

こ の種の従来技術によ る 自己圧制御式の容量制御装置 は、 容量可変ァ ク チユエ一夕 に圧油を選択的に供給する メ イ ン切換弁と、 油圧モータの負荷圧を感知 し該メ イ ン 切換弁を負荷圧に応 じて切換制御するパイ ロ ッ ト弁とに よ っ て容量制御弁を構成 している。

そ して、 前記メ イ ン切換弁は、 パイ ロ ッ 卜弁を介 して 供給されるパイ ロ ッ ト圧 （負荷圧） に応 じて大容量位置 と小容量位置とに切換え られ、 パイ ロ ッ ト圧に対する受 圧面積を大容量位置と小容量位置とで変化させる こ とに よ り 、 容量切換時のハ ン チ ン グを防止する構成と してい る。

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。

そ こ で、 こ のよ う なハ ンチ ング現象を防止するために 、 上記従来技術ではメ イ ン切換弁のパイ ロ ッ ト圧に対す る受圧面積を大容量位置と小容量位置とで変化させ、 モ 一 夕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。

と こ ろで、 上述 した従来技術では、 油圧モータの容量 制御装置に用いる容量制御弁を、 油圧モータの容量可変 ァ ク チユエ一夕 に圧油を選択的に供給する メ イ ン切換弁 と、 油圧モー タ の負荷圧に応 じて該メ イ ン切換弁を切換 制御するパイ ロ ッ ト弁と によ っ て構成 しているために、 メ ィ ン切換弁のスプールとは別にパイ 口 ッ ト弁を設ける 必要があ り 、 装置全体が複雑にな って小型化を図る場合 の障害になる とい う 問題がある。

ま た、 他の従来技術と して、 例えば実開昭 6 2 — 4 5 4 0 1 号 （実公平 6 - 2 8 3 4 5 号） 公報には、 油圧パ イ ロ ッ ト弁からなる容量制御弁のスプールを段付形状と し、 スプールの大径部側に油圧モータの負荷圧をパイ 口 ッ ト圧と して作用 させる こ とによ り 、 負荷圧に応 じて容 量制御弁を小容量位置から大容量位置に切換制御する構 成と した ものが開示されている。 そ して、 こ の容量制御 弁は、 負荷圧が一定範囲で減少する までの間はスプール のラ ン ドで高圧側の圧油給排ポ一 ト を遮断する こ とによ り 、 パイ ロ ッ ト圧の設定値に ヒ ステ リ シス特性を与える 構成と している。

しか し、 こ の場合にはモータ容量を大容量と して負荷 圧が減少 し始める と、 スプールのラ ン ドで高圧側の圧油 給排ポー ト を遮断する こ とによ り 、 モータ容量の減少を 抑える構成と している に過ぎない。 そ して、 スプールの ラ ン ドから圧油が僅かでも漏洩する とモータ容量は小容 量側に切換わるため、 モータ容量を安定 して制御するの が難 しいという 問題がある。

一方、 別の従来技術と して、 例えば特開平 1 一 1 1 6 3 0 1 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。

しか し、 こ の場合にはスプールの段差部側にス リ ーブ を挿嵌 し、 外部指令圧に対する受圧面積をスプールの段 差部と ス リ ーブとの相対位置に応じて変化させる構成と しているために、 スプールとは別体のス リ 一ブが必要と な り 、 これによ つて部品点数が増加 し、 容量制御弁の構 造が複雑になる上に、 全体を小型化するのが難 しいとい う 問題がある。 発明の開示

本発明は上述 した従来技術の問題に鑑みな された もの で、 本発明の目的は、 部品点数を少な く して組立時の作 業性を向上でき、 全体をコ ンパク 卜 に形成 して小型化を 図る こ とができ る上に、 容量制御を安定させて 自動的に 行う こ とができ る よ う に した可変容量型液圧回転機の容 量制御弁を提供する こ とにある。

上述 した課題を解決するために、 本発明は、 容量可変 ァ ク チユエ一夕を用いて可変容量型液圧回転機の容量を 制御するため、 該可変容量型液圧回転機の負荷圧をパイ ロ ッ ト圧と して受圧する こ とによ り前記容量可変ァ ク チ ユエ一夕 に給排する圧油を切換える構成と してなる可変 容量型液圧回転機の容量制御弁に適用 される。

そ して、 本発明が採用する構成の特徴は、 スプール摺 動穴を有 し、 該スプール摺動穴の軸方向に離間 して高圧 ポー ト、 タ ンク ポー ト、 パイ ロ ッ ト ポー ト および前記容 量可変ァ ク チユエ一夕への圧油給排ポー 卜 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 揷嵌され、 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 一 卜 に選択的に連通， 遮断するスプールと、 該スプール に設け られ、 前記スプール摺動穴内でスプールを軸方向 に変位させるため前記パイ ロ ッ 卜 ポー トから導かれたパ イ ロ ッ ト圧を受圧する第 1 の受圧部と、 前記スプールに 形成された有底穴からな り 、 該スプールの軸方向に延び て端面に開口 した有底の軸穴と、 該軸穴の開口端を閉塞 する よ う に該軸穴内に摺動可能に挿嵌され、 該軸穴の底 部との間に油室を画成する と共に該油室内の油圧反力を 受承する ピス ト ンと、 前記軸穴の底部によ って形成され 、 前記油室内の圧力を受圧する こ とによ り 前記第 1 の受 圧部と共に前記スプールの合計の受圧面積を変化させる 第 2 の受圧部と、 前記油室に対応する位置で前記スプー ルに形成され、 該スプールがスプール摺動穴内を変位す る と き に前記油室を前記各ポー トの う ち圧力の異なる ポ 一 卜 に対 して選択的に連通させる油路とを備える構成と した こ と にある。

こ のよ う に構成する こ とによ り 、 油路はスプールの摺 動変位に応 じて油室を圧力の異なる ポー ト、 例えばパイ 口 ッ ト ポ一 卜 と タ ンク ポ一 ト とに選択的に連通させる。 そ して、 油室がパイ ロ ッ ト ポー ト に連通 した ときに、 ス プールは油室内に導かれたパイ ロ ッ ト圧を第 2 の受圧部 で受圧 し、 タ ンク ポー ト に連通 した と き にはパイ ロ ッ ト 圧の受圧を解除される。 こ のため、 第 1 ， 第 2 の受圧部 によ る スプールの合計の受圧面積は、 油室が油路を介 し ていずれのポー ト に連通 しているかによ っ て変化する こ とにな り 、 こ の受圧面積の変化を活用 して容量制御弁の 切換圧力 （パイ ロ ッ ト圧） に ヒ ステ リ シ ス特性を与える こ とができ る。

ま た、 本発明は、 弁ハウ ジ ングとスプールとの間に付 勢手段を設け、 該付勢手段は前記スプールを第 1 の受圧 部によるパイ ロ ッ ト圧の受圧方向とは逆方向に常時付勢 する構成と している。 これによ り 、 液圧回転機の負荷圧 (パイ ロ ッ ト圧） が小さ い状態ではスプールを付勢手段 によ って一方向に摺動変位させ、 パイ ロ ッ ト圧が上昇 し た と き には第 1 の受圧部によ り付勢手段に杭 してスプー ルを他方向に摺動変位させる こ とができ る。 そ して、 こ の間に油室を圧力の異なる ポー ト に連通， 遮断させる こ と によ り 、 第 1 ， 第 2 の受圧部によ る スプールのパイ 口 ッ ト圧に対する受圧面積を変化させ、 容量制御弁の切換 圧力に ヒ ステ リ シス特性を与える こ とができ る。

一方、 本発明が採用する他の構成の特徴は、 スプール 摺動穴を有 し、 該スプール摺動穴の軸方向に離間 して高 圧ポー ト、 タ ンク ポー ト、 パイ ロ ッ ト ポー ト、 外部指令 圧ポ一 ト および容量可変ァ ク チユエ一夕への圧油給排ポ - 卜 が設けられた弁ハウ ジ ングと、 該弁ハウ ジ ングのス プール摺動穴内に挿嵌され、 該スプール摺動穴内を軸方 向に摺動変位する こ とによ り前記圧油給排ポー トを高圧 ポー ト， タ ンク ポー ト に選択的に連通， 遮断する スプー ルと、 該スプールに設け られ、 前記外部指令圧ポー トか ら導かれた外部指令圧を受圧する こ と によ り 、 前記スプ 一ルを軸方向に変位させる指令圧受圧部と、 該指令圧受 圧部と軸方向で対向する よ う に前記スプールに設け られ 、 前記パイ ロ ッ ト ポー トから導かれたパイ ロ ッ ト圧を受 圧する こ とによ り前記スプールを指令圧受圧部とは逆向 き に変位させる第 1 の受圧部と、 前記スプールに形成さ れた有底穴からな り 、 該スプールの軸方向に延びて端面 に開口 した有底の軸穴と、 該蚰穴の開口端を閉塞する よ う に該軸穴内に摺動可能に揷嵌され、 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カを受承す る ピス ト ンと、 前記軸穴の底部によ って形成され、 前記 油室内の圧力を受圧する こ とによ り 前記第 1 の受圧部と 共に前記スプールの合計の受圧面積を変化させる第 2 の 受圧部と、 前記油室に対応する位置で前記スプールに形 成され、 該スプールがスプール摺動穴内を変位する とき に前記油室を前記各ポー トのう ち圧力の異な るポー 卜 に 対 して選択的に連通させる油路とを備える構成と した こ と にある。

こ のよ う に構成する こ とによ り 、 外部指令圧を用いて 容量制御弁を切換制御でき、 例えば外部指令圧をタ ンク 圧 レベルまで低下させた状態では、 パイ ロ ッ ト ポー トか らのパイ ロ ッ ト圧に拘 り な く スプールを一方向の摺動位 置に保ち、 容量制御弁を例えば大容量位置に固定する こ とができ る。 そ して、 外部指令圧を大き く してスプール を他方向に変位させた場合には、 該スプールが液圧回転 機の負荷圧 （パイ ロ ッ ト圧） に応 じて一方向ま たは他方 向に摺動変位可能な状態とな り、 こ のとき にスプールは 、 パイ ロ ッ ト圧を受圧 して一方向に押圧される とき に、 これと対向する他方向に外部指令圧を受圧する こ とにな る。 これによ り 、 容量制御弁は、 外部指令圧とパイ ロ ッ 卜圧との圧力差、 受圧面積差を利用 し、 容量の切換制御 を行う こ とができ る と共に、 パイ ロ ッ ト圧に対する ヒ ス テ リ シス特性を も っ た容量の切換制御を行う こ とができ る o

ま た、 本発明によ る と、 指令圧受圧部はスプールの一 端側端面によ っ て形成 してなる構成と している。 これに よ り 、 スプールの一端側端面全体で外部指令圧を受圧で き、 外部指令圧を比較的低い圧力と して も指令圧受圧部 は大なる受圧面積を も っ て外部指令圧を受圧でき る。

また、 本発明は、 弁ハウ ジ ングと スプールとの間に付 勢手段を設け、 該付勢手段は前記スプールを指令圧受圧 部によ る外部指令圧の受圧方向とは逆方向に常時付勢す る構成と している。

こ れによ り 、 例えば外部指令圧をタ ンク圧 レベルまで 低下させた状態では、 付勢手段でスプールを一方向に付 勢する こ とによ って、 ノ、。イ ロ ッ ト ポー ト力ヽらのパイ ロ ッ ト圧に拘 り な く スプールを一方向の摺動位置に保つこ と ができ、 容量制御弁を例えば大容量位置に固定でき る。 また、 外部指令圧を大き く した場合には、 スプールを付 勢手段に杭 して他方向に押動でき、 この状態では液圧回 転機の負荷圧に応 じてスプールを摺動変位させる こ とが 可能とな り 、 パイ ロ ッ ト圧に対する ヒ ステ リ シ ス特性を も っ た容量の切換制御を行う こ とができ る。

一方、 本発明によ る と、 指令圧受圧部と弁ハウ ジ ング との間には外部指令圧ポー 卜 に連通する外部指令圧室を 画成 し、 前記外部指令圧ポー トを外部の指令圧供給手段 に接続する指令圧管路には、 前記外部指令圧室にダンバ 作用を発生させるための絞 り を設けてな る構成と してい る。

こ れによ り 、 例えば液圧回転機の起動時等に負荷圧が 瞬間的に変動 した場合でも、 外部指令圧室をダンバ室と 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。

ま た、 本発明は、 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 卜 に連通する外部指令圧室を画成 し 、 前記外部指令圧ポー ト を外部の指令圧供給手段に接続 する指令圧管路には、 前記外部指令圧室にダンバ作用を 発生させるための絞 り を設け、 前記弁ハウ ジ ングとスプ —ルとの間には、 外部指令圧室をパイ ロ ッ ト ポー ト に対 して液密に シールする シール部材を設けてなる構成と し ている。

こ の場合 も、 指令圧管路に設けた絞 り によ り 外部指令 圧室をダンバ室と 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。 そ して、 パイ ロ ッ ト ポ一 卜からの高圧が外部指令圧室側に漏洩す るのを シール部材によ り 防止でき、 外部指令圧室に前記 絞 り によ る 「こ も り圧」 が発生するのを防 ぐ こ とができ る。

そ して、 本発明は、 弁ハウ ジ ングの外部指令圧ポー ト に、 指令圧管路の一部を構成する配管接続用の管継手を 設け、 該管継手には絞 り を設ける構成と している。 これ によ り 、 外部指令圧室をダンバ室と して機能させるため の絞 り を管継手に内蔵でき、 指令圧管路を構成する配管 の途中に絞 り を別途設ける必要がな く なる。

ま た、 本発明によ 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、 前記油路 を介 して油室がパイ ロ ッ ト ポー ト と連通する と き に第 1 , 第 2 の受圧部によ り 犬なる受圧面積を も ってパイ ロ ッ ト圧を受圧 し、 前記油路を介 して前記油室がタ ンク ポー 卜 と連通する と き には前記第 1 の受圧部によ り小なる受 圧面積を も ってパイ ロ ッ 卜圧を受圧する構成と している こ の場合には、 油室がパイ ロ ッ ト ポー ト に油路を介 し て連通 している間は油室内にパイ 口 ッ ト圧が導かれるた めに、 第 2 の受圧部によ っ て油室の受圧面積分だけパイ ロ ッ ト圧に対する スプールの受圧面積を増大させる こ と ができ る。 また、 油室がタ ンク ポー ト と油路を介 して連 通する とき には油室内の圧力がタ ン ク圧レベルまで低下 する ので、 スプールは第 1 の受圧部のみパイ ロ ッ ト圧を 受圧する こ とにな り 、 スプールの受圧面積を減少させる こ とができ る。

一方、 本発明によ る と、 第 2 の受圧部は第 1 の受圧部 よ り も小さ い受圧面積を有 し、 油室がパイ ロ ッ ト ポー ト に連通する とき に前記第 2 の受圧部は第 1 の受圧部位と 逆向き にパイ ロ ッ ト圧を受圧する構成と している。

こ の場合には、 油室がパイ ロ ッ ト ポー ト に連通 してい る間は油室内にパイ ロ ッ ト圧を導 く こ とによ り 、 第 2 の 受圧部は第 1 の受圧部と は逆向き にパイ ロ ッ ト圧を受圧 し、 第 2 の受圧部の受圧面積分だけ第 1 の受圧部のパイ ロ ッ ト圧に対する受圧面積を相殺 して減少させる こ と力 でき る。 また、 油室が圧力の低いタ ンク ポー ト等に連通 する と き には油室内の圧力が低い圧力 レベルまで低下 し 、 スプールに受圧部と逆向き に作用する圧力は小さ く な るので、 前記第 1 の受圧部によ り スプールは大きな受圧 面積を も ってパイ ロ ッ ト圧を受圧でき、 パイ ロ ッ ト圧の 受圧面積を相対的に増大させる こ とができ る。

ま た、 本発明によ る と、 第 1 の受圧部は、 軸穴よ り も 大な る穴径を も ってスプールに形成され前記軸穴とは反 対側の端面に開口 してスプールの軸方向に延びた有底穴 か らな り 、 該有底穴内には ピス ト ンよ り も大径な ピス ト ン部材を摺動可能に挿嵌する こ と によ ってパイ ロ ッ ト ポ 一 ト と常時連通するパイ 口 ッ ト圧の受圧室を画成する構 成と している。

これによ り 、 有底穴の底部と ピス ト ン部材との間にパ イ ロ ッ ト ポー ト と常時連通するパイ ロ ッ ト圧の受圧室を 画成でき、 スプール内の有底穴からなる第 1 の受圧部は

、 受圧室を介 してパイ ロ ッ ト圧を常に受圧する こ とがで さ る。

ま た、 本発明によ る と、 油路はスプールの摺動位置に 応 じて油室をパイ ロ ッ ト ポー ト， 外部指令圧ポー ト に選 択的に連通， 遮断する構成と し、 第 2 の受圧部は第 1 の 受圧部とは逆向き にパイ ロ ッ ト圧または外部指令圧を受 圧する構成と している。

こ れによ り 、 油室がパイ ロ ッ ト ポー ト に連通 している 間は油室内にパイ ロ ッ ト圧を導 く こ とによ り 、 第 2 の受 圧部は第 1 の受圧部とは逆向き にパイ ロ ッ ト圧を受圧 し 、 第 2 の受圧部の受圧面積分だけ第 1 の受圧部によ るパ イ ロ ッ ト圧に対する受圧面積を相殺 して減少させる こ と ができ る。 また、 油室が外部指令圧ポー ト に連通する と き には油室内の圧力を外部指令圧の レベルまで下げる こ とができ、 スプールに第 1 の受圧部と逆向き に作用する 圧力は小さ く な るので、 前記第 1 の受圧部によ り スプー ルは大きな受圧面積を も ってパイ 口 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 さ る。

一方、 本発明によ る と、 スプールは一端側が他の部分 よ り も大径とな った段付スプールからな り 、 第 1 の受圧 部はスプー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。

こ れによ り 、 スプールの一端側外周には大径とな っ た 段差部の位置で環状をなす第 1 の受圧部を形成でき、 該 第 1 の受圧部に作用するパイ ロ ッ ト圧によ り スプールを 摺動変位させる こ とができ る。 また、 こ の場合には、 ス プールに軸穴とは別の有底穴を設けてパイ 口 ッ ト圧の受 圧室等を画成する必要がないので、 スプールの全長を短 く する こ とが可能となる。

ま た、 本発明では、 油路は油室をパイ ロ ッ ト ポー ト に 連通させる と きに前記油室を他のポー 卜 に対 してほぼ同 時に遮断 し、 前記油室を他のポー ト に連通させる ときに は前記パイ ロ ッ ト ポ一 卜 に対 してほぼ同時に遮断させる 構成と している。

こ れによ り 、 スプールは油路によ る油室と各ポー ト と の連通， 遮断を零ラ ッ プで行う こ とができ、 例えば油室 がパイ ロ ッ ト ポー 卜 と タ ンク ポー ト または外部指令圧ポ 一 卜 に同時に連通 して油室内の圧力が不安定になる等の 不具合をな く すこ とができ る。

さ らに、 本発明による と、 スプールは圧力の異なる ポ 一 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 卜 よ り も圧力の低いポー ト に対 して油室を連通， 遮断する位置に絞 り 通路を有 して な る構成と している。

これによ り 、 油室内にパイ ロ ッ ト ポー ト からのパイ 口 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 卜 に連通 した と きでも、 油室内の高圧がタ ンク ポー ト側に噴流とな っ て 流出するのを、 絞 り 通路によ って抑える こ とができ、 低 圧のタ ン ク ポー ト側に異常圧が発生する等の不具合を解 消でき る。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の第 1 の実施の形態によ る容量制御弁 が適用 された油圧シ ョ ベルの走行用油圧回路図である。

図 2 は、 図 1 中の容量制御弁を小容量位置にある状態 で示す縦断面図である。

図 3 は、 スプールがス ト ローク ェン ドまで摺動変位 し て大容量位置に切換わっ た状態を示す容量制御弁の縦断 面図である。

図 4 は、 図 2 中のスプールを示す縦断面図である。 図 5 は、 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 は、 本発明の第 2 の実施の形態によ る容量制御弁 が適用 された油圧シ ョ ベルの走行用油圧回路図である。

図 7 は、 図 6 中の容量制御弁を大容量位置にあ る状態 で示す縦断面図である。

図 8 は、 スプールがス ト ロー ク エン ドまで摺動変位 し て小容量位置に切換わっ た状態を示す容量制御弁の縦断 面図である。

図 9 は、 本発明の第 3 の実施の形態によ る容量制御弁 を大容量位置と した状態で示す縦断面図である。

図 1 0 は、 本発明の第 4 の実施の形態によ る容量制御 弁が適用 された油圧シ ョ ベルの走行用油圧回路図であ る 図 1 1 は、 図 1 0 中の容量制御弁を大容量位置にあ る 状態で示す縦断面図である。

図 1 2 は、 スプールがス ト ロ ークエン ドまで摺動変位 して小容量位置に切換わっ た状態を示す容量制御弁の縦 断面図である。

図 1 3 は、 本発明の第 5 の実施の形態によ る容量制御 弁が適用 された油圧シ ョ ベルの走行用油圧回路図であ る 図 1 4 は、 図 1 3 中の容量制御弁を大容量位置にある 状態で示す縦断面図であ る。 図 1 5 は、 スプールがス ト ロー クエン ドまで摺動変位 して小容量位置に切換わった状態を示す容量制御弁の縦 断面図である。

図 1 6 は、 本発明の第 6 の実施の形態によ る容量制御 弁が適用 された油圧シ ョ ベルの走行用油圧回路図である 図 1 7 は、 図 1 6 中の容量制御弁を大容量位置にある 状態で示す縦断面図であ る。

図 1 8 は、 スプールがス ト ロー ク エン ドまで摺動変位 して小容量位置に切換わ った状態を示す容量制御弁の縦 断面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施の形態によ る可変容量型液圧回転 機の容量制御弁を、 油圧シ ョ ベル等の走行用油圧モータ に適用 した場合を例に挙げ、 添付図面を参照 して詳細に 説明する。

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。

3 は走行用の油圧モー タで、 該油圧モータ 3 は、 例え ば斜板式または斜軸式の可変容量型液圧回転機によ り構 成され、 斜扳または弁板等からなる容量可変部 3 Aを有 している。 そ して、 油圧モータ 3 は、 後述のサ一ボア ク チユエ一夕 1 0 を用いて容量可変部 3 A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。

4 A , 4 B 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 4 A， 4 Bは、 後 述の方向制御弁 5等を介 して油圧ポ ンプ 1 からの圧油を 油圧モータ 3 に給排する。 これによ つて、 油圧モータ 3 は正転または逆転 し、 油圧シ ョ ベル （車両） を前進また は後進させる ものである。 また、 主管路 4 A， 4 B 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 4 A 1 ， 4 B 1 とな り 、 カ ウ ンタバラ ン ス弁 6 と油圧モータ 3 との間がァ ク チユエ一夕側の管路 部 4 A 2 ， 4 B 2 とな っている。

5 は主管路 4 A , 4 Bの途中に設け られた走行用の方 向制御弁で、 該方向制御弁 5 は、 図 1 に示す如 く 例えば 4 ポー ト 3位置の方向制御弁と して構成されている。 そ して、 油圧シ ョ ベルのオペレータが操作 レバー 5 Aを切 換操作する こ とによ り 、 方向制御弁 5 は中立位置 （ I ) から切換位置 （ Π ) ， （ ΠΙ ) に切換操作される。

そ して、 方向制御弁 5 は切換位置 （ Π ) で、 油圧ボ ン プ 1 からの圧油を主管路 4 A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 4 B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 （ ) 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。

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 4 A 1 , 4 B 1 とァ ク チユ エ一タ側の管 路部 4 A 2 ， 4 B 2 との間に設け られた一対のチ ヱ ッ ク 弁 7 A , 7 B と、 油圧源側の管路部 4 A 1 , 4 B 1 とァ ク チ ユエ一夕側の管路部 4 A2 ， 4 B 2 との間に配設さ れ、 チ ェ ッ ク弁 7 A , 7 B と並列に接続された圧力制御 弁 8 と によ り構成されている。

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 （ I ) から切換位置 ( Π ) ， （ m ) に切換わ り、 油圧ポ ンプ 1 からの圧油力 油圧モータ 3 に給排されるのを補償する。 また、 カ ウ ン タパ'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 （ I ) に復帰する こ と に よ り 、 油圧 モー タ 3 とカ ウ ンタ ノくラ ンス弁 6 との間でァ ク チユエ一 タ側の管路部 4 A 2 または 4 B 2 内にブレーキ圧を発生 さ せ る ものである。

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 卜式方向制御弁から な り 、 高圧導出ポー ト となるセ ン タバイ パスポー ト 8 A を有 している。 そ して、 圧力制御弁 8 は、 中立位置 （ I ) から切換位置 （ Π ) に切換わっ た とき に、 油圧源側の 管路部 4 A 1 ， 4 B 1 の う ち高圧側の管路部 4 A 1 にセ ンタバイパスポー ト 8 Aが接続され、 切換位置 （ m ) に 切換わっ た と き には管路部 4 B 1 に接続される。

これによ つ て、 圧力制御弁 8 のセ ンタバイパスポー ト 8 A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 2 7 内に導き、 後述の容量制御弁 1 1 をパイ ロ ッ ト管路 2 7 からのパイ ロ ッ ト圧に応 じて切 換制御させる。 また、 圧力制御弁 8 が中立位置 （ I ) に 復帰 した と き には、 セ ンタバイ ノ、。スポー ト 8 Aが後述の タ ンク管路 3 0 に接続される こ とによ り 、 パイ ロ ッ ト管 路 2 7 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。

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 4 A， 4 Bの管路部 4 A 2 ， 4 B 2 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 4 A， 4 Bの管路部 4 A 2 ， 4 B 2 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 2 8 、 容量制御弁 1 1 を介 してサ一ボア ク チユエ一 夕 1 0 に供給する ものである。

1 0 は油圧モータ 3 に付設された容量可変ァ ク チユエ 一 夕 と してのサーボア ク チユエ一夕で、 該サーボア ク チ ユエ一夕 1 0 は、 油圧モータ 3 の容量可変部 3 Aを駆動 する傾転ピス ト ン 1 O Aを有 し、 常時はスプ リ ング 1 0 Bによ り 容量可変部 3 A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 チユエ一夕 1 0 は油圧室 1 0 C内に高圧の圧油が供給される と、 傾転 ピス ト ン 1 O Aによ り容量可変部 3 Aをスプ リ ン グ 1 0 Bに杭 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。

1 1 は油圧モータ 3 にサ一ボア ク チユエ一夕 1 0 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 1 2 と、 該弁ハウ ジ ング 1 2 内に摺動可能に設け られた後述のスプール 1 9 および ピス ト ン 2 1 等とによ っ て構成されている。 また、 容量 制御弁 1 1 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 2 7 から のパイ ロ ッ 卜圧 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。

そ して、 容量制御弁 1 1 は、 小容量位置 （ b ) にあ る と き に、 高圧管路 2 8からの圧油をサーボア ク チユエ一 タ 1 0 の油圧室 1 0 C に後述の給排管路 2 9 を介 して供 給する。 これによ り 、 傾転ピス ト ン 1 O Aは容量可変部 3 Aを傾転角が小さ く な る矢示 B方向に駆動する。 また 、 容量制御弁 1 1 は、 大容量位置 （ a ) に切換わっ た と き に給排管路 2 9 をタ ン ク管路 2 6 に接続 し、 油圧室 1 0 C 内の圧油をタ ンク 2 に向けて排出させる。 これによ り 、 サーボア ク チユ エ一タ 1 0 はスプ リ ング 1 0 Bによ つ て容量可変部 3 Aを傾転角が大き く なる矢示 A方向に 駆動する。

こ こ で、 容量制御弁 1 1 の弁ハ ウ ジ ン グ 1 2 には、 一 端側が開口端 1 3 Aとな り 、 他端側が閉塞端 1 3 B とな つ た段付のスプール摺動穴 1 3 が形成されている。 そ し て、 該スプール摺動穴 1 3 の外周側には環状の油溝 1 4 A , 1 4 B , 1 4 C , 1 4 D , 1 4 E , 1 4 Fが軸方向 に離間 して形成されている。

ま た、 弁ハウ ジ ング 1 2 には軸方向に互いに離間 して タ ン ク ポー ト 1 5 A， 1 5 C , 1 5 F、 ノ、°ィ ロ ッ ト ポー ト 1 5 B、 高圧ポー ト 1 5 Dおよび圧油給排ポー ト 1 5 Eが形成されている。 そ して、 これらのポー ト 1 5 A〜 1 5 Fは油溝 1 4 A〜 1 4 Fを介 してスプール摺動穴 1 3 内に連通する ものである。

1 6 はスプール摺動穴 1 3 の開口端 1 3 A側を閉塞 し た蓋体で、 該蓋体 1 6 は弁ハウ ジ ング 1 2 の一部を構成 し、 後述する スプール 1 9 の一端側端面との間には油溝 1 4 A内に位置 してばね室 1 7 を形成 している。 また、 蓋体 1 6 の内側面には、 ばね室 1 7 内に向けて突出する ロ ッ ド状のス ト ツバ 1 8 が設け られ、 該ス ト ツバ 1 8 は スプール 1 9 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。

1 9 は弁ハウ ジ ング 1 2 のスプール摺動穴 1 3 内に挿 嵌されたスプールで、 該スプール 1 9 は図 2 、 図 4 に示 す如 く 外周側にラ ン ド 1 9 A , 1 9 B , 1 9 C , 1 9 D が軸方向に互いに離間 して形成され、 ラ ン ド 1 9 B と ラ ン ド 1 9 C との間には、 油溝 1 4 B ， 1 4 C間を連通， 遮断する環状溝 1 9 Eが形成されている。 また、 スプー ノレ 1 9 のラ ン ド 1 9 C と ラ ン ド 1 9 D との間には、 油溝

1 4 D , 1 4 E間を連通， 遮断する他の環状溝 1 9 Fが 形成され、 該環状溝 1 9 F と ラ ン ド 1 9 D とによ り 、 圧 油給排ポー ト 1 5 E は高圧ポー ト 1 5 D と タ ン ク ポー ト

1 5 F とに選択的に連通， 遮断される ものである。

こ こ で、 スプール 1 9 は一端側に位置する ラ ン ド 1 9

A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 1 9 B に対向する ラ ン ド 1 9 Aの段差部 （端面側） は、 パイ ロ ッ ト管路 2 7 からのパイ ロ ッ ト圧 P を受圧す る第 1 の受圧部 1 9 G とな っ ている。 そ して、 ラ ン ド 1 9 Aは外径 D a 、 ラ ン ド 1 9 B は外径 D b に形成され、 受圧部 1 9 G は数 1 の式によ る受圧面積 S 1 を有 してい る。

〔数 1 〕

S 1 = ( D a² X π / ) - ( D b² x π / ) = ( D a² - D b²) x 7Γ / 4

こ れに よ り 、 受圧部 1 9 G は受圧面積 S I を も ってパ イ ロ ッ ト管路 2 7 からのパイ ロ ッ ト圧 P を常時受圧する 。 そ して、 こ のパイ ロ ッ ト圧 Pが昇圧する こ と によ り 、 スプール 1 9 は後述の戻 しばね 2 4 に杭 して矢示。方向 に摺動変位する ものであ る。

2 0 はスプール 1 9 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 2 0 は一端側が底部とな って閉 塞され、 他端側がスプール 1 9 の端面に開口 している。 そ して、 軸穴 2 0 は図 4 に示すよ う に比較的小さ い穴径 D c ( D c < D b く D a ) をも って形成され、 軸穴 2 0 の底部は後述する油室 2 2 内の圧力を、

〔数 2 〕

S 2 = D c ² X π /

な る受圧面積 S 2 をも って受承する第 2 の受圧部 2 O A とな っ ている。

2 1 は軸穴 2 0 内に摺動可能に挿嵌された ピス ト ンで

、 該 ピス ト ン 2 1 は軸穴 2 0 の開口端側を常に閉塞 し、 その一端側は軸穴 2 0 の底部との間に油室 2 2 を画成 し ている。 また、 ピス ト ン 2 1 の他端側は、 図 3 に示す如 く スプール 1 9 の端面か ら軸方向に突出 し、 油室 2 2 内 のパイ ロ ッ ト圧 P による油圧反カを受承するためスプー ル摺動穴 1 3 の閉塞端 1 3 B側に当接 している。

2 3 は油室 2 2 の位置でスプール 1 9 の径方向に穿設 された油路と しての小孔で、 該小孔 2 3 は環状溝 1 9 E の位置でスプール 1 9 の外周面に開口 している。 そ して 、 小孔 2 3 は、 スプール 1 9 の摺動位置に応 じて油室 2 2 をタ ンク ポー ト 1 5 C (油溝 1 4 C ) とパイ ロ ッ ト ポ — ト 1 5 B (油溝 1 4 B ) とに選択的に連通， 遮断する ものである。

こ の場合、 スプール 1 9 は、 小孔 2 3 によ る油室 2 2 と タ ンク ポー ト 1 5 C ， ノ、。ィ ロ ッ ト ポー ト 1 5 B との連 通， 遮断を零ラ ッ プで行う 。 このため、 ラ ン ド 1 9 B ， 1 9 C間の環状溝 1 9 E の軸方向長さ は、 油溝 1 4 B , 1 4 C間の離間寸法にほぼ一致する寸法を も って形成さ れている。 そ して、 小孔 2 3 は油室 2 2 を ノ、。イ ロ ッ ト ポ ー ト 1 5 B に連通させる ときに、 環状溝 1 9 Eによ り 油 室 2 2 をタ ンク ポー ト 1 5 C に対 してほぼ同時に遮断 し 、 油室 2 2 をタ ンク ポー ト 1 5 Cに連通させる とき には パイ ロ ッ ト ポー ト 1 5 B に対 してほぼ同時に遮断する構 成とな っ ている。

2 4 は蓋体 1 6 とスプール 1 9 との間に位置 してばね 室 1 7 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 2 4 は一端側がス ト ツバ 1 8 の外周側に挿通 され、 他端側はスプール 1 9 の一端側に嵌合等の手段に よ り 取付け られている。 そ して、 戻 しばね 2 4 はスプ一 ノレ 1 9 を閉塞端 1 3 B側に向け矢示 D方向の付勢力 F a を も っ て常時付勢 し、 これによ り容量制御弁 1 1 は、 図 1 に示す小容量位置 （ b ) に保持される ものである。

2 5 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、 2 6 は容量制御弁 1 1 の夕 ン ク ポー ト 1 5 A , 1 5 C , 1 5 Fをタ ン ク 2 に常時接 続する タ ンク管路を示 している。

ま た、 2 7 は容量制御弁 1 1 のパイ ロ ッ ト ポー ト 1 5 B に接続されたパイ ロ ッ ト管路で、 該パイ ロ ッ ト管路 2 7 はカ ウ ンタ ノくラ ンス弁 6 のセ ンタ ノく イ ノ、。スポー ト 8 A 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 卜圧 P と して容量制御弁 1 1 のパイ ロ ッ ト ポ一 ト 1 5 B に導 く ものである。

2 8 は シ ャ トル弁 9 を容量制御弁 1 1 の高圧ポ一 ト 1 5 D に接続 した高圧管路で、 該高圧管路 2 8 は、 主管路 4 A , 4 Bの管路部 4 A 2 ， 4 B 2 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 1 1 の高圧ポー ト 1 5 D に導 く ものである。

2 9 はサ一ボア ク チユエ一タ 1 0 の油圧室 1 0 Cを容 量制御弁 1 1 の圧油給排ポー ト 1 5 Eに接続 した給排管 路であ る。 さ ら に、 3 0 はカ ウ ン タノくラ ンス弁 6 のセ ン タ バイ パスポ一 ト 8 Aに接続された他のタ ン ク管路で、 該タ ン ク管路 3 0 はカ ウ ンタバラ ン ス弁 6 の圧力制御弁 8 が中立位置 （ I ) に復帰 した と き に、 セ ンタバイパス ポー ト 8 Aをタ ンク 2 に接続する。 これによ り 、 ノ、。イ ロ ッ ト 管路 2 7 内のパイ ロ ッ ト圧 P はタ ンク圧 レベルまで 低下する ものである。

本実施の形態によ る容量制御弁 1 1 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。

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 （ I ) か ら切換位置 （ Π ) 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 4 A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 タノくラ ンス 弁 6 の圧力制御弁 8 は管路部 4 A 1 , 4 B 1 間の差圧で 中立位置 （ I ) から切換位置 （ Π ) 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 4 B (管路部 4 B 1 ) 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。

一方、 走行用の方向制御弁 5 を中立位置 （ I ) から切 換位置 （ ΠΙ ) に切換えた とき には、 主管路 4 B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 （ I ) から切換位置 （ ΙΠ ) 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 4 A (管路部 4 A 1 ) 側から タ ンク 2 へと排出 させ、 これによ つ て車両は後進方向に走行駆動される。 こ こで、 車両の走行時に圧力制御弁 8が中立位置 （ I

) か ら切換位置 （ π ) ま たは （ m ) に切換わっ た状態で は、 圧力制御弁 8 のセ ンタバイパスポー ト 8 Aが油圧源 側の管路部 4 A 1 または 4 B 1 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 2 7 から容 量制御弁 1 1 のパイ ロ ッ ト ポー ト 1 5 Bに供給される。

ま た、 ァ ク チユエ一夕側の管路部 4 A 2 ， 4 B 2 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 2 8から容量制御弁 1 1 の高圧ポ ー ト 1 5 Dに導かれる。

そ して、 容量制御弁 1 1 のパイ ロ ッ ト ポー ト 1 5 Bに 供給されたパイ ロ ッ ト圧 P は、 図 2 に示すスプール 1 9 の受圧部 1 9 Gに作用 し前記数 1 の式によ る受圧面積 S 1 を も って、 スプール 1 9 を押圧力 F 1 で戻 しばね 2 4 の付勢力 F a に抗 して矢示 C方向に押圧する。

〔数 3 〕

F 1 = S 1 X P

ま た、 戻 しばね 2 4 の付勢力 F a は、

〔数 4〕

F a = S 1 x P l = ( S I + S 2 ) x P 2 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 3 1 の如 く パイ ロ ッ ト圧 Pが圧力 P 1 , P 2 ( P 1 > P 2 ) 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。

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 P 1 以上 まで上昇する。 そ して、 こ の と き にスプール 1 9 は、 受 圧部 1 9 Gによ り 矢示 C方向の押圧力 F l ( F 1 = S 1 P 1 ) を も って戻 しばね 2 4 を図 3 に示す如 く 撓み変 形させ、 ス ト ッパ 1 8 に当接するス ト ロー ク エン ドまで 摺動変位する。

これによ り 、 容量制御弁 1 1 は戻 しばね 2 4 の付勢力 F a に杭 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 1 1 の高圧ポー ト 1 5 Dはスプール 1 9 のラ ン ド 1 9 Dによ り 圧油給排ポー ト 1 5 Eに対 して遮断される。 こ のとき に、 該圧油給排 ポー ト 1 5 Eはタ ン ク ポー ト 1 5 F (タ ン ク管路 2 6 ) に連通される。

こ のため、 サーボア ク チユエ一夕 1 0 は油圧室 1 0 C が給排管路 2 9 、 容量制御弁 1 1 の圧油給排ポー ト 1 5 E、 タ ン ク管路 2 6 等を介 してタ ンク 2 と接続され、 ス プ リ ング 1 0 Bによ って油圧モータ 3 の容量可変部 3 A を矢示 A方向へと大傾転側に駆動する。 これによ り 、 モ 一 夕容量は、 登坂走行に備えて油圧モータ 3 を高 トルク で低速回転でき る よ う に大容量に制御される。

また、 こ のとき に容量制御弁 1 1 はスプール 1 9 内の 油室 2 2 が、 図 3 に示すよ う に小孔 2 3 、 環状溝 1 9 E 、 油溝 1 4 Bを介 してパイ ロ ッ ト ポー ト 1 5 Bに接続さ れる こ と によ り 、 油室 2 2 内には例えば圧力 P 1 以上の ノ イ ロ ッ ト圧 Pが供給される。

そ して、 スプール 1 9 は受圧部 1 9 Gで受圧面積 S 1 を も ってパイ ロ ッ ト圧 P を受圧する。 また、 油室 2 2 内 の受圧部 2 O A側では、 前記数 2 の式によ る受圧面積 S 2 を も っ てパイ ロ ッ ト圧 Pを受圧する。 こ のため、 スプ ール 1 9 は受圧部 1 9 G と受圧部 2 O Aとの合計の受圧 面積 （ S I + S 2 ) を も ってパイ ロ ッ ト圧 Pを受圧 し続 ける こ と にな る。

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 P 2 以上である間はスプ ール 1 9 が、

〔数 5〕

F 2 = ( S I + S 2 ) x P

〔数 6 〕

F 2 ≥ F a

但 し、 P ≥ P 2

な る押圧力 F 2 を も って、 図 3 中に示す如 く 戻 しばね 2 4 を矢示 C方向に撓み変形させ、 容量制御弁 1 1 を大容 量位置 （ a ) に保つものである。

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 P 2 以下まで低下する。 これによ つて、 スプール 1 9 の押圧力 F 2 は、 戻 しばね 2 4 の付勢力 F a よ り も小 さ く なるので、 スプール 1 9 は戻 しばね 2 4 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 1 1 は再び小容量位置 （ b ) に復帰する。

そ して、 こ の とき には容量制御弁 1 1 の高圧ポー ト 1 5 Dが圧油給排ポー ト 1 5 Eに連通される。 このため、 サーボア ク チユエ一夕 1 0 は油圧室 1 0 C内に、 シ ャ ト ル弁 9 で選択 した高圧管路 2 8 からの圧油が給排管路 2 9 等を介 して供給され、 傾転ピス ト ン 1 O Aによ り油圧 モータ 3 の容量可変部 3 A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。

また、 こ の とき に容量制御弁 1 1 はスプール 1 9 内の 油室 2 2 が、 図 2 に示すよ う に小孔 2 3 、 油溝 1 4 Cを 介 してタ ン ク ポー ト 1 5 C に接続され、 油室 2 2 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 1 9 は、 油室 2 2 内の受圧部 2 0 A側でパイ ロ ッ ト圧 P を受圧する こ とな く 、 受圧部 1 9 G側でのみ受圧面積 S 1 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 1 9 は受圧面積 S 1 に減少される。

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 P 1 に達する までの間は スプール 1 9 が、 数 7 の式によ る押圧力 F 1 で戻 しばね 2 4 を図 2 中の矢示 C方向に押圧するに留ま り 、 〔数 7 〕

F 1 < F a

但 し、 P < P 1

スプール 1 9 は戻 しばね 2 4 によ り初期位置に付勢され 、 容量制御弁 1 1 を小容量位置 （ b ) に保持する もので か く して、 本実施の形態によれば、 スプール 1 9 の一 端側に最大径のラ ン ド 1 9 Aを設けて環状の受圧部 1 9 Gを形成 し、 該受圧部 1 9 G によ り パイ ロ ッ ト ポー ト 1 5 Bからのパイ ロ ッ ト圧 P を受圧面積 S 1 を も って受圧 させる。 そ して、 スプール 1 9 の他端側から軸方向に延 びる有底の軸穴 2 0 内には、 ピス ト ン 2 1 を摺動可能に 挿嵌 して油室 2 2 を画成 し、 該油室 2 2 を小孔 2 3 によ り スプール 1 9 の摺動位置に応 じてタ ンク ポー ト 1 5 C とパイ ロ ッ ト ポー ト 1 5 B とに選択的に連通， 遮断する 構成と している。

そ して、 スプール 1 9 が図 2 に示す初期位置、 即ち容 量制御弁 1 1 が小容量位置 （ b ) にある間は、 油室 2 2 をタ ンク ポー ト 1 5 C に連通させる こ とによ り、 スプー ノレ 1 9 のパイ ロ ッ ト圧 P に対する受圧面積を受圧部 1 9 G側の受圧面積 S 1 のみに減少させる。 こ の結果、 モー タ駆動圧 （パイ ロ ッ ト圧 P ) が圧力 P 1 以上に上昇する までは、 スプール 1 9 を戻 しばね 2 4 によ って初期位置 に保持でき、 容量制御弁 1 1 を小容量位置 （ b ) に保つ こ とができ る。

ま た、 モータ駆動圧が圧力 P 1 以上に上昇 したとき に は、 スプール 1 9 が戻 しばね 2 4 に抗 してス ト ロー ク ェ ン ドまで摺動変位する。 これによ り 、 油室 2 2 内に小孔 2 3 を通 じてパイ ロ ッ ト ポー ト 1 5 Bからのパイ ロ ッ ト 圧 P を導入 し、 油室 2 2 内の受圧部 2 O Aによ る受圧面 積 S 2 分だけスプール 1 9 の受圧面積を増大でき、 合計 の受圧面積 （ S I + S 2 ) を も ってパイ ロ ッ ト圧 P を受 圧 し続ける こ とができ る。

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 （ S I + S 2 ) を も ってスプール 1 9 を図 3 に示すス ロ ー ク エ ン ドに保持でき る。 そ して、 モ 一夕駆動圧が平地走行時の圧力 P 2 以下に低下する まで 、 容量制御弁 1 1 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。

従っ て、 本実施の形態によれば、 容量制御弁 1 1 の切 換制御圧に圧力 P l ， P 2 の範囲で、 図 5 に示すヒ ステ リ シ ス特性を与える こ とができ、 容量の切換えに伴う ハ ンチ ング現象を防止でき る。 これによ り 、 容量制御を安 定させて 自動的に行う こ とができ る。 また、 容量制御弁 1 1 を弁ハウ ジ ング 1 2 、 スプール 1 9 、 ピス ト ン 2 1 および戻 しばね 2 4 によ って構成でき るため、 部品点数 を少な く して組立時の作業性を向上でき る と共に、 全体 をコ ンパク 卜 に形成 して小型化を図る こ とができ る。

ま た、 スプール 1 9 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 1 9 の外周側には最大径と な っ たラ ン ド 1 9 Aの位置に、 パイ ロ ッ ト圧 P の受圧部 1 9 Gを設ける構成と しているから、 スプール 1 9 の軸 方向長さ を短 く でき、 容量制御弁 1 1 全体を小型化する こ とができ る。

さ ら に、 スプール 1 9 内に画成 した油室 2 2 は、 容量 制御弁 1 1 の切換制御時にパイ ロ ッ ト ポー ト 1 5 B と 夕 ン ク ポー ト 1 5 C 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、 ノ イ ロ ッ ト圧 P に対する スプール 1 9 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 1 9 を初期位置とス ト ロー ク エ ン ド との間で円滑に摺動変位でき る。 そ して、 モータ容量の 切換えに伴う ハ ンチ ング現象の発生を良好に抑える こ と ができ、 安定 した容量制御を実現する こ とができ る。

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。

図中、 4 1 は本実施の形態で採用 した容量制御弁で、 該容量制御弁 4 1 は、 図 7 に示すよ う に弁ハウ ジ ング 4 2 と、 後述のスプール 4 9 およびピス ト ン 5 1 等とによ つ て構成されている。 そ して、 容量制御弁 4 1 は前記実 施の形態で述べた容量制御弁 1 1 とほぼ同様に構成され ている。 しか し、 該容量制御弁 4 1 は後述する指令圧管 路 5 9 からの外部指令圧とパイ ロ ッ ト管路 2 7 からのノ、。 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。

こ こで、 容量制御弁 4 1 の弁ハウ ジ ング 4 2 には、 一 端側が開口端 4 3 A とな り 、 他端側が閉塞端 4 3 B とな つ た段付のスプール摺動穴 4 3 が形成され、 該スプール 摺動穴 4 3 の外周側には環状の油溝 4 4 A , 4 4 B， 4 4 C , 4 4 D , 4 4 Eが軸方向に離間 して形成されてい る o

ま た、 弁ハウ ジ ング 4 2 には軸方向に互いに離間 して 外部指令圧ポー ト 4 5 A、 パイ ロ ッ ト ポー ト 4 5 B、 タ ンク ポー ト 4 5 C , 4 5 F、 高圧ポー ト 4 5 Dおよび圧 油給排ポー ト 4 5 Eが形成され、 これらのポー ト 4 5 A 〜 4 5 E は油溝 4 4 A〜 4 4 E を介 してスプール摺動穴 4 3 内に連通する ものである。

4 6 はスプール摺動穴 4 3 の開口端 4 3 A側を閉塞 し た蓋体で、 該蓋体 4 6 は弁ハウ ジ ング 4 2 の一部を構成 し、 後述する スプール 4 9 の一端側端面との間には油溝 4 4 A内に位置 して外部指令圧室 4 7 を形成 している。

4 8 はスプール摺動穴 4 3 の閉塞端 4 3 A とスプール 4 9 の他端側端面との間に形成されたばね室で、 該ばね 室 4 8 内には後述の戻 しばね 5 6 、 ス ト ッ パ 5 5 等が配 設されている。 また、 ばね室 4 8 はタ ンク ポー ト 4 5 F 、 タ ンク管路 2 6 を介 してタ ンク 2 に常時接続されてい る o

4 9 は弁ハウ ジ ング 4 2 のスプール摺動穴 4 3 内に揷 嵌されたスプールで、 該スプール 4 9 は図 7 、 図 8 に示 す如 く 外周側にラ ン ド 4 9 A , 4 9 B , 4 9 C , 4 9 D ， 4 9 Eが軸方向に互いに離間 して形成されている。 ま た、 スプーノレ 4 9 の ラ ン ド 4 9 D と ラ ン ド 4 9 E と の間 には、 油溝 4 4 D， 4 4 E間を連通， 遮断する環状溝 4 9 F が形成されている。 そ して、 スプール 4 9 は環状溝 4 9 F と ラ ン ド 4 9 E と によ り 、 圧油給排ポー ト 4 5 E を高圧ポー ト 4 5 D と タ ンク ポー ト 4 5 F と に選択的に 連通， 遮断する ものであ る。

こ こ で、 スプール 4 9 は一端側に位置する ラ ン ド 4 9

A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 4 9 B に対向する ラ ン ド 4 9 Aの段差部 （端面側） は、 パイ ロ ッ ト管路 2 7 からのパイ ロ ッ ト圧を受圧する 環状の第 1 の受圧部 4 9 G とな っている。 そ して、 該受 圧部 4 9 Gは前述 した第 1 の実施の形態によるスプール 1 9 の受圧部 1 9 G と同様に、 前記数 1 の式によ る受圧 面積 S 1 を有 している。

ま た、 スプール 4 9 の外周側には、 ラ ン ド 4 9 B， 4 9 C 間に環状の細幅溝 4 9 Hが形成され、 ラ ン ド 4 9 C ， 4 9 D間には環状の細幅溝 4 9 J が形成されている。 そ して、 これらの細幅溝 4 9 H , 4 9 J は、 後述する油 孔 5 3 , 5 4 の開口端側に位置 し、 後述の油室 5 2 をパ イ ロ ッ ト ポー ト 4 5 B と タ ン ク ポー ト 4 5 C とに対 して ほぼ零ラ ッ プで連通， 遮断させる。

こ のため、 細幅溝 4 9 Hが油溝 4 4 B に連通 （遮断） する と き には、 細幅溝 4 9 J をほぼ同時に油溝 4 4 C に 対 して遮断 （連通） させる ものである。 さ らに、 スプー ル 4 9 のラ ン ド 4 9 A側に位置する一端側端面は、 前記 受圧部 4 9 G とは逆向き に外部指令圧を受圧する指令圧 受圧部 4 9 K とな っている。 そ して、 該指令圧受圧部 4 9 K は、 外部指令圧室 4 7 内で後述の数 8 式によ る受圧 面積 S 3 を有する構成とな っている。

5 0 はスプール 4 9 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 5 0 は一端側が底部とな って閉 塞され、 他端側がスプール 4 9 の端面に開口 している。 そ して、 軸穴 5 0 は第 1 の実施の形態で述べた蚰穴 2 0 とほぼ同様に、 その底部側に後述する油室 5 2 内の圧力 を受圧面積 S 2 を も って受圧する第 2 の受圧部 5 O Aを 有する ものである。

5 1 は軸穴 5 0 内に摺動可能に挿嵌された ビス ト ンで 、 該 ピス ト ン 5 1 は軸穴 5 0 の開口端側を常に閉塞 し、 その一端側は軸穴 5 0 の受圧部 5 0 A との間で油室 5 2 を画成 している。 また、 ピス ト ン 5 1 の他端側は、 図 7 に示す如 く スプール 4 9 の端面から軸方向に突出 し、 油 室 5 2 内のパイ ロ ッ ト圧 P によ る油圧反カを受承すべ く ス ト ッ パ 5 5 の端面に当接する ものである。

5 3 ， 5 4 は油室 5 2 の位置でスプール 4 9 の径方向 に穿設された油孔で、 該油孔 5 3 , 5 4 は、 細幅溝 4 9 H , 4 9 J の位置でスプール 4 9 の外周面に開口 してい る。 そ して、 油孔 5 3 , 5 4 と細幅溝 4 9 H , 4 9 J と は、 スプール 4 9 の摺動位置に応 じて油室 5 2 をノ、。イ ロ ッ ト ポー ト 4 5 B (油溝 4 4 B ) と タ ンク ポー ト 4 5 C (油溝 4 4 C ) とに対 して選択的に連通， 遮断する油路 を構成する ものである。

こ の場合、 油孔 5 3 は細幅溝 4 9 H、 油溝 4 4 B を介 してパイ ロ ッ ト ポー ト 4 5 B に連通， 遮断され、 油孔 5 4 は細幅溝 4 9 J 、 油溝 4 4 C を介 してタ ンク ポー ト 4 5 C に連通， 遮断される。 そ して、 これらの油孔 5 3 ， 5 4 は、 スプール 4 9 の摺動変位時に油室 5 2 とパイ 口 ッ ト ポー ト 4 5 B , タ ンク ポー ト 4 5 C との連通， 遮断 を零ラ ッ プで行う ものである。 このため、 油孔 5 3 , 5 4 に常時連通する細幅溝 4 9 H , 4 9 J は、 油溝 4 4 B ， 4 4 C の離間寸法に従って予め決め られる所定の間隔 (軸方向の間隔） を も って形成されている。

こ れによ り 、 細幅溝 4 9 Hが油溝 4 4 B に連通する と き には、 これとほぼ同時に細幅溝 4 9 J が油溝 4 4 じ に 対 して遮断される。 また、 細幅溝 4 9 J が油溝 4 4 C に 連通する と き には、 これとほぼ同時に細幅溝 4 9 Hが油 溝 4 4 B に対 して遮断される ものである。

ま た、 油孔 5 4 は油孔 5 3 に比較 して小径に形成され た絞 り 通路を構成 している。 そ して、 油孔 5 4 は、 図 8 に示す如 く 油室 5 2 をタ ンク ポー ト 4 5 C に連通させた とき に、 油室 5 2 内の圧油がタ ン ク ポー ト 4 5 C側に向 けて噴出するのを抑え、 タ ンク ポー ト 4 5 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。

5 5 はスプール摺動穴 4 3 の閉塞端 4 3 B側に位置 し て弁ハウ ジ ング 4 2 内に設け られたス ト ツ バで、 該ス ト ツ バ 5 5 は円柱状の ロ ッ ド等からな り 、 スプール摺動穴 4 3 の閉塞端 4 3 B側からばね室 4 8 内に向けて突出 し ている。 そ して、 ス ト ッ パ 5 5 の一端側は ピス ト ン 5 1 の他端に当接する。 また、 ス ト ッ ノ、 ° 5 5 は、 スプール 4 9 が図 8 に示す如 く 摺動変位 した とき に、 スプール 4 9 の端面に当接 し、 該スプール 4 9 のス ト ロ ー ク エン ドを 規制する ものであ る。

5 6 は弁ハウ ジ ング 4 2 とスプール 4 9 との間に位置 してばね室 4 8 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 5 6 は一端側がスプール 4 9 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 ツ バ 5 5 の外周側に挿通されてスプール摺動穴 4 3 の閉塞端 4 3 B に当接 している。 そ して、 戻 しばね 5 6 はスプー ノレ 4 9 を矢示 C方向に付勢力 F b を も って常時付勢 し、 これによ り容量制御弁 4 1 は、 図 6 に示す大容量位置 （ a ) に保持される ものである。

5 7 は外部指令圧用の油圧源とな るパイ ロ ッ ト ポ ンプ 、 5 8 は該パイ ロ ッ ト ポ ンプ 5 7 の最大吐出圧を決める リ リ ーフ弁で、 該 リ リ ーフ弁 5 8 はパイ ロ ッ ト ポ ンプ 5 7 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。

5 9 は容量制御弁 4 1 の外部指令圧ポー ト 4 5 Aに接 続された指令圧管路、 6 0 は該指令圧管路 5 9 をタ ンク 2 とパイ ロ ッ ト ポ ンプ 5 7 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 6 0 は油圧 シ ョ ベルのオペレータ等が操作 レバー 6 0 A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。

そ して、 圧力選択弁 6 0 を容量固定位置 （ c ) に切換 えている間は、 指令圧管路 5 9 がタ ンク 2 に接続される こ と によ り 、 容量制御弁 4 1 の外部指令圧室 4 7 は圧力 がタ ン ク圧 レベルとな っている。 こ のため、 スプール 4 9 は図 7 に示す初期位置に戻 しばね 5 6 等によ り付勢さ れ、 容量制御弁 4 1 は図 6 に示す大容量位置 （ a ) に保 持される ものである。

ま た、 圧力選択弁 6 0 を自動切換位置 （ d ) に切換え ている間は、 指令圧管路 5 9 がパイ ロ ッ ト ポ ンプ 5 7 側 に接続され、 後述の減圧弁 6 1 によ り設定された圧力値 P g の外部指令圧が容量制御弁 4 1 の外部指令圧室 4 7 に供給される。 そ して、 容量制御弁 4 1 のスプール 4 9 は、 外部指令圧 4 7 内の受圧部 4 9 Kが圧力値 P g の外 部指令圧を受圧する こ と によ り 、 戻 しばね 5 6 に杭 して 矢示 D方向に押圧される ものである。

6 1 はパイ ロ ッ ト ポ ンプ 5 7 と圧力選択弁 6 0 との間 に設け られた減圧弁で、 該減圧弁 6 1 は指令圧管路 5 9 内に供給する外部指令圧が、 後述の数 9 〜数 1 2 の式を 満たす圧力値 P g 以上に昇圧するのを抑えるため、 常時 は開弁する。 そ して、 減圧弁 6 1 は、 パイ ロ ッ ト ポ ンプ 5 7 からの吐出圧が圧力値 P g 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。

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 4 1 に 外部指令圧ポー ト 4 5 A、 外部指令圧室 4 7 等を設け、 圧力選択弁 6 0 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。

即ち、 圧力選択弁 6 0 を容量固定位置 （ c ) に切換え ている間は、 指令圧管路 5 9 がタ ンク 2 に接続され、 容 量制御弁 4 1 の外部指令圧室 4 7 は圧力がタ ンク圧 レべ ルとなる。 こ のため、 スプール 4 9 には指令圧受圧部 4 9 Kによ る矢示 D方向の押圧力が発生する こ とはな く 、 スプール 4 9 が図 7 に示す初期位置に戻 しばね 5 6 等で 付勢され続ける こ とによ り 、 容量制御弁 4 1 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。

一方、 圧力選択弁 6 0 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 4 1 の外部指 令圧室 4 7 には指令圧管路 5 9 、 外部指令圧ポー ト 4 5 Aを通 じて圧力値 P g の外部指令圧が供給される。

こ の場合、 スプール 4 9 のラ ン ド 4 9 Aは、 第 1 の実 施の形態で述べたスプール 1 9 のラ ン ド 1 9 A と同様に 、 図 4 に例示 した外径 D a を有 しているので、 スプール 4 9 の受圧部 4 9 Kは外部指令圧室 4 7 内で下記の数 8 式によ る受圧面積 S 3 を も って外部指令圧を受圧する も のであ る。

〔数 8 〕

S 3 = ( D a ² X 7Γ / 4 )

そ して、 外部指令圧を圧力値 P g に設定 したとき には

〔数 9 〕

F 3 = S 3 X P g

なる押圧力 F 3 を も っ てスプール 4 9 は矢示 D方向に押 圧される。

ま た、 スプール 4 9 は図 7 に示す初期位置において、 パイ ロ ッ 卜 ポー 卜 4 5 B 力、ら導かれるパイ ロ ッ ト圧 P を 受圧部 4 9 Gで受圧面積 S 1 を も つて受圧する。 そ して 、 油室 5 2 内の受圧部 5 0 A側では受圧面積 S 2 を も つ てパイ ロ ッ ト圧 P を受圧する。 こ のため、 スプール 4 9 には前記数 5 によ る押圧力 F 2 が図 7 中の矢示。方向に 働 く こ とにな る。

そ して、 戻 しばね 5 6 は付勢力 F b でスプール 4 9 を 矢示 C方向に付勢 しているため、 スプール 4 9 には矢示 C方向に押圧力 F 2 と付勢力 F b とが作用 し、 矢示 D方 向には外部指令圧によ る押圧力 F 3 が作用 し、

〔数 1 0 〕

F 3 > F 2 + F b なる関係を満たすとき に、 スプール 4 9 は圧力値 P g の 外部指令圧によ り 図 8 に示すス ト ローク ェ ン ドまで摺動 変位する。

こ れによ り 、 スプール 4 9 は、 パイ ロ ッ ト圧 Pが図 5 に例示 した特性線 3 1 の如 く 圧力 P 2 以下まで低下 した 状態で、 外部指令圧室 4 7 に圧力値 P g の外部指令圧が 供給された ときに、 図 8 に示すス ト ロークエ ン ド位置に 摺動変位する。 こ のため、 容量制御弁 4 1 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。

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 4 9 内の油室 5 2 が油孔 5 4 、 油溝 4 4 Cを介 し てタ ンク ポー ト 4 5 C に接続され、 油室 5 2 内の圧力は タ ン ク圧 レベルまで低下するため、 スプール 4 9 は油室 5 2 内の受圧部 5 0 A側でパイ ロ ッ ト圧 Pを受圧する こ とな く 、 受圧部 4 9 G側でのみ受圧面積 S 1 を も ってパ ィ ロ ッ ト圧 Pを受圧する こ とにな り 、 スプール 4 9 は受 圧面積 S 1 に減少される。

こ の結果、 スプール 4 9 は前記数 3 によ る押圧力 F 1 と付勢力 F b 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 F 3 を受ける こ とによ つて、

〔数 1 1 〕

F 3 > F 1 + F b

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 4 1 が保持される。

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 P 1 に達するまでの間はスプ —ル 4 9 が、 数 1 1 の式による関係下で図 8 に示すス ト ロ ー ク ェ ン ドに留ま る ものである。

次に、 こ の状態でパイ ロ ッ ト圧 P が図 5 に例示 した圧 力 P 1 以上まで上昇する と、 スプール 4 9 の受圧部 4 9 G に発生する矢示 C方向の押圧力 F 1 が大き く なるため に、

〔数 1 2 〕

F 3 < F 1 + F b

但 し、 P ≥ P 1

とな り 、 スプール 4 9 は外部指令圧室 4 7 内の圧力に抗 して矢示 C方向に摺動変位 し、 図 7 に示す初期位置に復 帰する。 これによ り 、 容量制御弁 4 1 は、 図 6 に示す大 容量位置 （ a ) に戻る ものである。

そ して、 こ の状態ではスプール 4 9 の受圧面積が面積 ( S 1 + S 2 ) 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 4 1 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 P 2 以下に減少する まで、 モータ容量を大容量に保 つこ とができ る。 これによ り 、 本実施の形態でも、 図 5 に示すヒ ステ リ シス特性を得る こ とができ る。

従って、 本実施の形態では、 外部指令圧用の圧力選択 弁 6 0 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 6 0 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 4 1 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。 さ らに、 油室 5 2 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 4 5 B と タ ン ク ポ一 ト 4 5 C とが油室 5 2 に一緒に連通する よ う な区間が存在する場合でも、 油室 5 2 はタ ンク ポー ト 4 5 C に小径の油孔 5 4 を介 して連通する ので、 該油孔 5 4 によ り圧油を絞る こ とができ、 例えば油室 5 2 内の高 圧 （パイ ロ ッ ト圧 P ) がタ ンク ポー ト 4 5 C側に噴出す るのを抑え、 タ ンク ポー ト 4 5 C側でサー ジ圧が発生す る等の事態を防 ぐ こ と ができ る。

次に、 図 9 は本発明の第 3 の実施の形態を示 し、 本実 施の形態では前記第 2 の実施の形態と同一の構成要素に 同一の符号を付 し、 その説明を省略する もの とする。 し か し、 本実施の形態の特徴は、 容量制御弁 7 1 のスプ一 ル 7 2 を、 第 2 の実施の形態で用いたスプール 4 9 とは 異な る形状に形成 したこ と にある。

こ こ で、 スプール 7 2 は、 前記第 1 の実施の形態で述 ベたスプール 1 9 とほぼ同様に、 外周側にラ ン ド 7 2 A ' 7 2 B ， 7 2 C ， 7 2 Dが軸方向に互いに離間 して形 成され、 ラ ン ド 7 2 B と ラ ン ド 7 2 C との間には、 油溝 4 4 B , 4 4 C間を連通， 遮断する環状溝 7 2 Eが形成 さ れてい る。 ま た、 スプーノレ 7 2 の ラ ン ド 7 2 C と ラ ン ド 7 2 D との間には、 油溝 4 4 D , 4 4 E間を連通， 遮 断する他の環状溝 7 2 F が形成され、 該環状溝 7 2 F と ラ ン ド 7 2 D と によ り、 圧油給排ポー ト 4 5 Eを高圧ポ ー ト 4 5 D と タ ンク ポー ト 4 5 F と に選択的に連通， 遮 断させる構成とな っている。

ま た、 スプール 7 2 は一端側に位置する ラ ン ド 7 2 A 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 7 2 B に対向する ラ ン ド 7 2 A の段差部 （端面側） は 、 パイ ロ ッ ト管路 2 7 からのパイ ロ ッ ト圧を受圧する環 状の第 1 の受圧部 7 2 G とな っている。 そ して、 該第 1 の受圧部 7 2 G は前記数 1 の式によ る受圧面積 S 1 を有 している。

さ らに、 スプール 7 2 のラ ン ド 7 2 A側に位置する一 端側端面は、 前記受圧部 7 2 G とは逆向き に外部指令圧 を受圧する指令圧受圧部 7 2 H とな り 、 該指令圧受圧部 7 2 Hは、 外部指令圧室 4 7 内で前記数 8 の式によ る受 圧面積 S 3 を有する ものである。

ま た、 スプール 7 2 には軸方向に延びた有底穴からな る軸穴 7 3 が形成され、 該軸穴 7 3 内には ビス ト ン 5 1 が挿嵌される こ と によ り 、 油室 7 4 が画成されている。 そ して、 軸穴 7 3 の底部側には油室 7 4 内の圧力を、 前 記数 2 の式によ る受圧面積 S 2 を も って受圧する第 2 の 受圧部 7 3 Aが形成されている。

一方、 スプール 7 2 の径方向には油路と しての小孔 7 5 が穿設され、 該小孔 7 5 は第 1 の実施の形態で述べた 小孔 2 3 とほぼ同様に、 スプール 7 2 の摺動位置に応 じ て油室 7 4 をタ ン ク ポー ト 4 5 C (油溝 4 4 C ) とパイ ロ ッ ト ポー ト 4 5 B (油溝 4 4 B ) とに選択的に連通， 遮断する構成とな っている。

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。

次に、 図 1 0 ない し図 1 2 は本発明の第 4 の実施の形 態を示 し、 本実施の形態の特徴は、 スプールの外周側に 第 1 の受圧部を形成する と共に、 スプールの軸穴内には 油室を形成 し、 該油室内にパイ ロ ッ ト圧を導いた と き に は、 油室内の第 2 の受圧部に第 1 の受圧部とは逆向き に パイ ロ ッ ト圧を作用 させる こ とによ り 、 パイ ロ ッ ト圧に 対する スプールの受圧面積を変化させる構成と した こ と にあ る。 なお、 本実施の形態では前記第 2 の実施の形態 と同一の構成要素に同一の符号を付 し、 その説明を省略 する もの とする。

図中、 8 1 は本実施の形態で採用 した容量制御弁で、 該容量制御弁 8 1 は、 図 1 1 に示すよ う に弁ハウ ジ ング 8 2 と、 後述のスプール 8 9 およびピス ト ン 9 1 等とに よ っ て構成されている。 そ して、 容量制御弁 8 1 は第 2 の実施の形態で述べた容量制御弁 4 1 とほぼ同様に構成 され、 指令圧管路 5 9 からの外部指令圧と後述するパイ ロ ッ ト管路 9 8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 o

こ こで、 容量制御弁 8 1 の弁ハウ ジ ング 8 2 には、 一 端側が開口端 8 3 Aとな り 、 他端側が閉塞端 8 3 B とな つ た段付のスプール摺動穴 8 3 が形成され、 該スプール 摺動穴 8 3 の外周側には環状の油溝 8 4 A， 8 4 B， 8 4 C , 8 4 D , 8 4 Eが軸方向に離間 して形成されてい る。

ま た、 弁ハウ ジ ング 8 2 には、 軸方向に互いに離間 し て外部指令圧ポー ト 8 5 A、 パイ ロ ッ ト ポー ト 8 5 B、 タ ン ク ポー ト 8 5 C , 8 5 F、 高圧ポー ト 8 5 Dおよび 圧油給排ポー ト 8 5 Eが形成され、 これらのポー ト 8 5 A〜 8 5 Eは油溝 8 4 A〜 8 4 Eを介 してスプール摺動 穴 8 3 内に連通する ものである。

8 6 はスプール摺動穴 8 3 の開口端 8 3 A側を閉塞 し た蓋体で、 該蓋体 8 6 は弁ハウ ジ ング 8 2 の一部を構成 し、 後述する スプール 8 9 の一端側端面との間には油溝 8 4 A内に位置 して外部指令圧室 8 7 を形成 している。 8 8 はスプール摺動穴 8 3 の閉塞端 8 3 B とスプール

8 9 の他端側端面との間に形成されたばね室で、 該ばね 室 8 8 内には後述の戻 しばね 9 6 、 ス ト ツ パ 9 5等が配 設されている。 また、 ばね室 8 8 はタ ンク ポー ト 8 5 F 、 タ ン ク管路 2 6 を介 してタ ン ク 2 に常時接続されてい る。

8 9 は弁ハウ ジ ング 8 2 のスプール摺動穴 8 3 内に揷 嵌されたスプールで、 該スプール 8 9 は図 1 1 、 図 1 2 に示す如 く 外周側にラ ン ド 8 9 A , 8 9 B , 8 9 C , 8

9 D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 8 9 のラ ン ド 8 9 C と ラ ン ド 8 9 D との間には 、 油溝 8 4 D , 8 4 E間を連通， 遮断する環状溝 8 9 E が形成されている。 そ して、 スプール 8 9 は、 環状溝 8 9 E と ラ ン ド 8 9 D とによ り 、 圧油給排ポー ト 8 5 Eを 高圧ポー ト 8 5 D と タ ン ク ポー ト 8 5 F と に選択的に連 通， 遮断する ものである。

こ こ で、 スプール 8 9 は一端側に位置する ラ ン ド 8 9 A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 8 9 Aの外周側には後述の油孔 9 3 と対応する位置 に環状の細幅溝 8 9 Fが形成されている。 また、 ラ ン ド 8 9 Bに対向する ラ ン ド 8 9 Aの段差部 （端面側） は、 、。イ ロ ッ ト管路 9 8からのパイ ロ ッ ト圧を受圧する環状 の第 1 の受圧部 8 9 G とな っている。 そ して、 該第 1 の 受圧部 8 9 Gは前述 した第 1 の実施の形態によ るスプー ノレ 1 9 の受圧部 1 9 G と同様に、 前記数 1 の式によ る受 圧面積 S 1 を有 している。

また、 スプール 8 9 の外周側には、 ラ ン ド 8 9 B , 8 9 C間に環状の細幅溝 8 9 Hが形成されている。 そ して 、 細幅溝 8 9 F , 8 9 H は、 後述する油孔 9 3 . 9 4 の 開口端側に位置 し、 後述の油室 9 2 をパイ ロ ッ ト ポー ト 8 5 B と タ ンク ポー ト 8 5 C とに対 してほぼ零ラ ッ プで 連通， 遮断させる ものである。 こ のため、 細幅溝 8 9 F が油溝 8 4 B に連通 （遮断） する と きには、 細幅溝 8 9 Hをほぼ同時に油溝 8 4 C に対 して遮断 （連通） させる 構成とな っている。

さ らに、 スプール 8 9 のラ ン ド 8 9 A側に位置する一 端側端面は、 前記受圧部 8 9 G とは逆向き に外部指令圧 を受圧する指令圧受圧部 8 9 J とな り 、 該指令圧受圧部 8 9 J は、 前記数 8 の式によ る受圧面積 S 3 を も って外 部指令圧室 8 7 内の外部指令圧を受圧する ものである。

9 0 はスプール 8 9 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 9 0 は一端側がスプール 8 9 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 9 0 の底部側は第 2 の受圧部 9 O A とな り 、 該第 2 の受圧部 9 O Aは後述の油室 9 2 内に位置 して 、 前記受圧面積 S 1 よ り も小さ い受圧面積 S 4 ( S 4 < S 1 < S 3 ) を有する ものである。

9 1 は軸穴 9 0 内に摺動可能に挿嵌された ピス ト ンで

、 該 ピス ト ン 9 1 は軸穴 9 0 の開口端側を常に閉塞 し、 その一端側は蓋体 8 6 の表面に当接 している。 そ して、 ビス ト ン 9 1 は他端側によ り軸穴 9 0 の底部との間で油 室 9 2 を画成 している ものである。

9 3 , 9 4 は油室 9 2 の位置でスプール 8 9 の径方向 に穿設された油孔で、 該油孔 9 3 ， 9 4 は、 細幅溝 8 9 F， 8 9 Hの位置でスプール 8 9 の外周面に開口 してい る。 そ して、 油孔 9 3 , 9 4 と細幅溝 8 9 F， 8 9 Hは 、 スプール 8 9 の摺動位置に応 じて油室 9 2 をパイ ロ ッ ト ポー ト 8 5 B (油溝 8 4 B ) と タ ンク ポー ト 8 5 C ( 油溝 8 4 C ) とに対 して選択的に連通， 遮断する油路を 構成する ものであ る。

こ の場合、 油孔 9 3 は細幅溝 8 9 F、 油溝 8 4 B を介 してパイ ロ ッ ト ポー ト 8 5 B に連通， 遮断され、 油孔 9 4 は細幅溝 8 9 H、 油溝 8 4 C を介 してタ ンク ポー ト 8 5 C に連通， 遮断される。 そ して、 これらの油孔 9 3 , 9 4 は、 スプール 8 9 の摺動変位時に油室 9 2 とパイ 口 ッ ト ポー ト 8 5 B， タ ン ク ポー ト 8 5 C との連通， 遮断 を零ラ ッ プで行う 。 こ のため、 油孔 9 3 , 9 4 に常時連 通する細幅溝 8 9 F， 8 9 H は、 油溝 8 4 B， 8 4 C の 離間寸法に従っ て予め決め られる所定の間隔 （蚰方向の 間隔） を も っ て形成されている。

ま た、 油孔 9 4 は油孔 9 3 に比較 して小径に形成され た絞 り 通路を構成 している。 そ して、 油孔 9 4 は、 図 1 1 に示す如 く 油室 9 2 をタ ン ク ポー ト 8 5 C に連通させ た と き に、 油室 9 2 内の圧油がタ ン ク ポー ト 8 5 C側に 向けて噴出するのを抑え、 タ ンク ポー ト 8 5 C側でサ一 ジ圧等が発生するのを抑制する機能を有 している。

9 5 はスプール摺動穴 8 3 の閉塞端 8 3 B側に位置 し て弁ハウ ジ ング 8 2 内に設け られたス ト ツ バで、 該ス ト ツ バ 9 5 は円柱状のロ ッ ド等からな り 、 スプール摺動穴 8 3 の閉塞端 8 3 B側か らばね室 8 8 内に向けて突出 し ている。 そ して、 ス ト ッ ノ、° 9 5 の一端側は、 スプール 8 9 が図 1 2 に示す如 く 摺動変位 した と き にスプール 8 9 の端面に当接 し、 該スプール 8 9 のス ト ロ 一 ク ェ ン ドを 規制する ものであ る。

9 6 は弁ハウ ジ ング 8 2 と スプール 8 9 との間に位置 してばね室 8 8 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 9 6 は一端側がスプール 8 9 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 ツ バ 9 5 の外周側に挿通されてスプール摺動穴 8 3 の閉塞端 8 3 B に当接 している。 そ して、 戻 しばね 9 6 はスプー ル 8 9 を矢示 C方向に付勢力 F c を も って常時付勢 し、 これによ り 容量制御弁 8 1 は、 図 1 0 に示す大容量位置 ( a ) に保持される ものである。

9 7 は シ ャ トル弁 9 と容量制御弁 8 1 の高圧ポー ト 8 5 D との間を接続する高圧管路、 9 8 は該高圧管路 9 7 の途中部位から分岐 して容量制御弁 8 1 のパイ ロ ッ ト ポ 一 卜 に接続されたパイ ロ ッ ト管路を示 している。 そ して 、 高圧管路 9 7 とパイ ロ ッ ト管路 9 8 とは、 油圧モータ 3 の主管路 4 A， 4 Bの う ち シ ャ ト ル弁 9 によ り選択 し た高圧側の圧油 （モータ駆動圧） を、 容量制御弁 8 1 の 高圧ポー ト 8 5 D とパイ ロ ッ ト ポー ト 8 5 B とに供給す る ものである。

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 8 9 の一 端側から他端側に向けて有底の軸穴 9 0 を形成 し、 該軸 穴 9 0 の底部側には油室 9 2 内に位置 して受圧面積 S 4 の受圧部 9 O Aを形成 している。 そ して、 油室 9 2 内に パイ ロ ッ ト圧 P を導入 した とき には、 受圧部 9 0 Aによ り スプール 8 9 に対 して矢示 D方向の押圧力 F 4 を、 下 記の数 1 3 式のよ う に発生させる構成と している。

即ち、 圧力選択弁 6 0 を容量固定位置 （ c ) に切換え ている間は、 前記第 2 の実施の形態と同様に容量制御弁 8 1 は図 1 0 に示す大容量位置 （ a ) に保持 し、 油圧モ 一夕 3 のモータ容量を大容量に固定でき る。 そ して、 圧力選択弁 6 0 を容量固定位置 （ c ) から 自 動切換位置 （ d ) に切換えた と きには、 容量制御弁 8 1 の外部指令圧室 8 7 に指令圧管路 5 9、 外部指令圧ポー ト 8 5 Aを通 じて圧力値 P g の外部指令圧を供給でき、 モータ駆動圧であるパイ ロ ッ ト圧 Pに応 じて容量制御を 行う こ とができ る。

然るに、 本実施の形態にあ っては、 例えば外部指令圧 によ り スプール 8 9 を図 1 2 に示すス ト ロ ー クエン ドま で摺動変位させ、 容量制御弁 8 1 を小容量位置 （ b に 切換えた と き に、 スプール 8 9 内の油室 9 2 に ッ ト ポー 卜 8 5 B力ヽらの ィ 圧 Pを導 く ため、 こ の 状態でスプール 8 9 には、

〔数 1 3

F 4 = S 4 X P

な る押圧力 F 4 を、 油室 9 2 内の受圧部 9 0 Aによ り 矢 示 D方向に生 じさせる こ とができ る。

一方、 スプール 8 9 の外周側に形成 した受圧部 8 9 G は、 パイ ロ ッ ト ポー ト 8 5 B力ヽらのパイ ロ ッ ト圧 Pを受 圧面積 S I ( S 1 > S 4 ) を も って受圧 しているから、 前記数 3 によ る押圧力 F 1 をスプール 8 9 に対 し矢示 C 方向に発生させている。

こ のため、 スプール 8 9 は図 1 2 に示す状態で、 〔数 1 4 〕

F 5 = F 1 - F 4 = ( S 1 - S 4 ) x P なる押圧力 F 5 を矢示 C方向に生 じさせ、 こ のときのス プール 8 9 の受圧面積は面積 （ S 1 - S 4 ) に減少 して いる ものである。

ま た、 スプール 8 9 には矢示 C方向に戻 しばね 9 6 の 付勢力 F c が作用 し、 前記数 9 によ る外部指令圧の押圧 力 F 3 が矢示 D方向に作用 しているから、

〔数 1 5〕

F 3 > F 5 + F c

なる関係を満たす間、 スプール 8 9 は圧力値 P g の外部 指令圧によ り 図 1 2 に示すス ト ロークエン ドまで摺動変 位 し、 容量制御弁 8 1 は小容量位置 （ b ) に保持される しか し、 こ の状態でパイ ロ ッ ト圧 Pが図 5 に例示 した 圧力 P 1 以上まで上昇する と、 スプール 8 9 の数 1 4 の 式によ る矢示 C方向の押圧力 F 5 が大き く なるために、 〔数 1 6 〕

F 3 < F 5 + F c

但 し、 P ≥ P 1

なる関係を満た した とき に、 スプール 8 9 は外部指令圧 室 8 7 内の圧力に杭 して矢示 C方向に摺動変位 し、 図 1 1 に示す初期位置に復帰する と共に、 容量制御弁 8 1 は 図 1 0 に示す大容量位置 （ a ) に戻る ものである。

そ して、 こ の状態ではスプール 8 9 内の油室 9 2 が油 孔 9 4 を介 してタ ンク ポー ト 8 5 C に連通 し、 油室 9 2 内はタ ンク圧になる こ と によ り 、 前記数 1 3 の式によ る 押圧力 F 4 は零となる。 従って、 スプール 8 9 の受圧面 積は、 受圧部 8 9 Gによ る受圧面積 S 1 とな って実質的 に増加する。

こ のため、 油圧モータ 3 のモータ容量が小容量から大 容量に変化する に伴いモータ駆動圧が僅かに減少する よ う な場合でも、 容量制御弁 8 1 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 P 2 以下に減少する まで、 モータ容量を大容量に保つこ と ができ る。 これによ り 、 本実施の形態でも、 図 5 に示す ヒ ステ リ シス特性を得る こ とができ る。

次に、 図 1 3 ない し図 1 5 は本発明の第 5 の実施の形 態を示 し、 本実施の形態では前記第 4 の実施の形態と同 一の構成要素に同一の符号を付 し、 その説明を省略する もの とする。

しか し、 本実施の形態の特徴は、 スプール内に軸方向 で互いに対向する油室と受圧室とを形成 し、 前記油室は パイ ロ ッ ト ポー ト と外部指令圧ポー ト とに選択的に連通 ， 遮断させ、 他方の受圧室は常にパイ ロ ッ ト ポー ト に連 通 してパイ ロ ッ ト圧を受圧する構成と し、 前記油室内に パイ ロ ッ ト圧を導いた と きには、 該油室と受圧室とで互 い逆向き にパイ ロ ッ ト圧を作用 させる こ と によ り 、 ノ、 °ィ 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。

図中、 1 0 1 は本実施の形態で採用 した容量制御弁で

、 該容量制御弁 1 0 1 は、 図 1 4 に示すよ う に弁ハウ ジ ング 1 0 2 と、 後述のスプール 1 0 9 およびピス ト ン 1 1 2 等とによ っ て構成されている。 そ して、 容量制御弁 1 0 1 は第 4 の実施の形態で述べた容量制御弁 8 1 とほ ぼ同様に構成され、 指令圧管路 5 9 からの外部指令圧と パイ ロ ッ ト管路 9 8 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。

こ こで、 容量制御弁 1 0 1 の弁ハウ ジ ング 1 0 2 には 、 一端側が開口端 1 0 3 A とな り 、 他端側が閉塞端 1 0 3 B とな っ た段付のスプール摺動穴 1 0 3 が形成され、 該スプール摺動穴 1 0 3 の外周側には環状の油溝 1 0 4 A , 1 0 4 B , 1 0 4 C , 1 0 4 Dが軸方向に離間 して 形成されている。 ま た、 弁ハウ ジ ング 1 0 2 には、 軸方向に互いに離間 して外部指令圧ポー ト 1 0 5 A、 パイ ロ ッ ト ポー ト 1 0 5 B、 高圧ポー ト 1 0 5 C、 圧油給排ポー ト 1 0 5 Dお よびタ ンク ポー ト 1 0 5 Eが形成され、 これらのポー ト 1 0 5 A〜 1 0 5 Dは油溝 1 0 4 A〜 1 0 4 Dを介 して スプール摺動穴 1 0 3 内に連通する ものである。

1 0 6 はスプール摺動穴 1 0 3 の開口端 1 0 3 A側を 閉塞 した蓋体で、 該蓋体 1 0 6 は弁ハウ ジ ング 1 0 2 の 一部を構成 し、 後述する スプール 1 0 9 の一端側との間 には油溝 1 0 4 A内に位置 して外部指令圧室 1 0 7 を形 成 している。

1 0 8 はスプール摺動穴 1 0 3 の閉塞端 1 0 3 B とス プール 1 0 9 の他端側端面との間に形成されたばね室で 、 該ばね室 1 0 8 内には後述の戻 しばね 1 1 9 、 ス ト ツ パ 1 1 8等が配設されている。 ま た、 ばね室 1 0 8 は夕 ン ク ポー ト 1 0 5 E、 タ ンク管路 2 6 を介 してタ ンク 2 に常時接続されている。

1 0 9 は弁ハウ ジ ング 1 0 2 のスプール摺動穴 1 0 3 内に揷嵌されたスプールで、 該スプール 1 0 9 は図 1 4 、 図 1 5 に示す如 く 外周側にラ ン ド 1 0 9 A , 1 0 9 B ， 1 0 9 C , 1 0 9 D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 1 0 9 のラ ン ド 1 0 9 C と ラ ン ド 1 0 9 D との間には、 油溝 1 0 4 C , 1 0 4 D間を 連通， 遮断する環状溝 1 0 9 Eが形成されている。 そ し て、 スプーノレ 1 0 9 は、 環状溝 1 0 9 E と ラ ン ド 1 0 9 D と によ り 、 圧油給排ポー ト 1 0 5 Dを高圧ポー ト 1 0 5 C と タ ンク ポ一 ト 1 0 5 E とに選択的に連通， 遮断す る ものであ る。

ま た、 スプール 1 0 9 の外周側にはラ ン ド 1 0 9 A， 1 0 9 B間に細幅の環状溝 1 0 9 Fが形成され、 ラ ン ド 1 0 9 B ， 1 0 9 C間には後述する油孔 1 1 5 の開口端 側に位置 して他の環状溝 1 0 9 Gが形成されている。 そ して、 環状溝 1 0 9 F は、 後述する油孔 1 1 4 の開口端 側に位置 し、 後述の油室 1 1 3 を外部指令圧ポー ト 1 0 5 A とノ、。イ ロ ッ ト ポー ト 1 0 5 B と に対 してほぼ零ラ ッ プで連通， 遮断させる。 こ のため、 環状溝 1 0 9 Fの溝 幅は、 油溝 1 0 4 A , 1 0 4 B間の離間寸法にほぼ一致 する寸法とな っている。

さ らに、 スプール 1 0 9 のラ ン ド 1 0 9 A側に位置す る一端側端面は、 外部指令圧を受圧する指令圧受圧部 1 0 9 H とな り 、 該指令圧受圧部 1 0 9 Hは、 前記数 8 の 式によ る受圧面積 S 3 を も って外部指令圧室 1 0 7 内の 外部指令圧を受圧する ものである。

1 1 0 はスプール 1 0 9 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 1 1 0 は一端側がスプール 1 0 9 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 1 1 0 は第 4 の実施の形態で述べ た軸穴 9 0 とほぼ同様に、 その底部側が後述する油室 1 1 3 内の圧力を比較的小さい受圧面積 S 4 を も って受圧 する第 2 の受圧部 1 1 O A とな っている。

1 1 1 は軸穴 1 1 0 と は反対側に位置 してスプール 1 0 9 に形成された軸方向の有底穴で、 該有底穴 1 1 1 は 一端側が底部とな って閉塞され、 他端側はスプール 1 0 9 の端面に開口 している。 また、 有底穴 1 1 1 はスプー ノレ 1 0 9 の軸方向で軸穴 1 1 0 と一定間隔を も って対向 し、 有底穴 1 1 1 は軸穴 1 1 0 よ り も犬な る穴径に形成 されている。 そ して、 有底穴 1 1 1 の底部側はパイ ロ ッ ト圧 P を常時受圧する第 1 の受圧部 1 1 1 Aを構成 し、 該受圧部 1 1 1 Aは後述の受圧室 1 1 7 内で前記受圧部 1 1 O Aよ り も犬なる受圧面積 S 6 ( S 6 > S 4 ) を有 している ものである。

1 1 2 は軸穴 1 1 0 内に摺動可能に揷嵌された ピス ト ンで、 該ピス ト ン 1 1 2 は軸穴 1 1 0 の開口端側を常に 閉塞 し、 その一端側は蓋体 1 0 6 の表面に当接している 。 そ して、 ピス ト ン 1 1 2 は他端側によ り軸穴 1 1 0 の 底部 との間で油室 1 1 3 を画成 している ものである。

1 1 4 は油室 1 1 3 の位置でスプール 1 0 9 の径方向 に穿設された油孔で、 該油孔 1 1 4 は、 環状溝 1 0 9 F の位置でスプール 1 0 9 の外周面に開口 している。 そ し て、 油孔 1 1 4 と環状溝 1 0 9 F とは、 スプール 1 0 9 の摺動位置に応 じて油室 1 1 3 を外部指令圧ポー ト 1 0 5 A (油溝 1 0 4 A ) とノ、。ィ ロ ッ ト ポー ト 1 0 5 B (油 溝 1 0 4 B ) とに対 して選択的に連通， 遮断する油路を 構成する ものである。

ま た、 油孔 1 1 4 は後述の油孔 1 1 5 に比較 して小径 に形成された絞 り通路を構成 している。 そ して、 油孔 1 1 4 は、 図 1 4 に示す如 く 油室 1 1 3 を外部指令圧ポー ト 1 0 5 Aに連通させた ときに、 油室 1 1 3 内の圧油が 圧力の低い外部指令圧ポー ト 1 0 5 A側に向けて噴出す るのを抑え、 外部指令圧ポ一 ト 1 0 5 A側にサー ジ圧等 が発生するのを防止する機能を有 している。

1 1 5 は受圧室 1 1 7 の位置でスプール 1 0 9 の径方 向に穿設された油孔で、 該油孔 1 1 5 は、 環状溝 1 0 9 Gの位置でスプール 1 0 9 の外周面に開口 し、 受圧室 1 1 7 をパイ ロ ッ ト ポー ト 1 0 5 B (油溝 1 0 4 B ) に対 して常時連通させる。 そ して、 受圧室 1 1 7 は、 パイ 口 ッ ト ポー ト 1 0 5 Bから導かれるパイ ロ ッ ト圧 Pによ り 、 後述の数 1 7 式によ る押圧力 F 6 をスプール 1 0 9 の 矢示 C方向に発生する。

1 1 6 は有底穴 1 1 1 内に摺動可能に揷嵌された大径 の ピス ト ン部材で、 該ピス ト ン部材 1 1 6 は有底穴 1 1 1 の開口端側を常に閉塞 し、 その一端側は有底穴 1 1 1 の底部との間で受圧室 1 1 7 を画成 している。 また、 ピ ス ト ン部材 1 1 6 は他端側が有底穴 1 1 1 から突出 し、 その突出端側は受圧室 1 1 7 内の油圧反カを受承すべ く ス ト ° 1 1 8 に常時当接 している ものであ る。

1 1 8 はスプール摺動穴 1 0 3 の閉塞端 1 0 3 B側に 位置 して弁ハウ ジ ング 1 0 2 内に設け られたス ト ツバで 、 該ス ト ° 1 1 8 は円柱状のロ ッ ド等からな り 、 スプ 一ル摺動穴 1 0 3 の閉塞端 1 0 3 B側からばね室 1 0 8 内に向けて突出 している。 そ して、 ス ト ° 1 1 8 の一 端側は、 ピス ト ン部材 1 1 6 の端面に当接 し、 スプール 1 0 9 が図 1 5 に示す如 く 摺動変位 したと き にはスプ一 ノレ 1 0 9 の端面に当接 し、 該スプール 1 0 9 のス ト ロ ー ク ェ ン ドを規制する ものである。

1 1 9 は弁ハウ ジ ング 1 0 2 とスプール 1 0 9 との間 に位置 してばね室 1 0 8 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 1 1 9 は一端側がスプール 1 0 9 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 ツバ 1 1 8 の外周側に挿通されてスプール摺動 穴 1 0 3 の閉塞端 1 0 3 B側に当接 している。 そ して、 戻 しばね 1 1 9 はスプール 1 0 9 を矢示 C方向に付勢力 F d を も って常時付勢 し、 これによ り容量制御弁 1 0 1 は、 図 1 3 に示す大容量位置 （ a ) に保持される もので あ る。

か く して、 こ の よ う に構成される本実施の形態でも、 前記第 4 の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得る こ と ができ る。 しかし、 特に本実施の形態では、 スプール 1 0 9 の一端側と他端側と に軸方向に延びる有底の軸穴 1 1 0 と有底穴 1 1 1 とを形成し、 該軸穴 1 1 0 内には受 圧面積 S 4 の小さい受圧部 1 1 O A と油室 1 1 3 を ビス ト ン 1 1 2 によ って形成 し、 有底穴 1 1 1 内には犬なる 受圧面積 S 6 を も っ た受圧部 1 1 1 A と受圧室 1 1 7 を 大径の ピス ト ン部材 1 1 6 によ り形成する構成と してい る o

そ して、 本実施の形態にあ っては、 スプール 1 0 9 内 の受圧室 1 1 7 内に イ ロ ッ 卜 ポー ト 1 0 5 Bからの イ ロ ッ ト圧 P を常時導 く こ とによ り 、

〔数 1 7 〕

F 6 = S 6 X P

な る押圧力 F 6 を、 受圧部 1 1 1 Aによ っ てスプール 1 0 9 の矢示 C方向に発生させる ものである。

こ れに対 して、 油室 1 1 3 はスプール 1 0 9 の摺動位 置に応 じて外部指令圧ポー ト 1 0 5 A とパイ ロ ッ ト ポー ト 1 0 5 B とに選択的に連通され、 外部指令圧ポー 卜 1 0 5 A と連通する間は、 受圧部 1 1 O Aが受圧部 1 0 9 H と共に外部指令圧室 1 0 7 内の外部指令圧を受圧する 一方、 スプール 1 0 9 の摺動変位に応 じて図 1 5 に示 すよ う に油室 1 1 3 がパイ ロ ッ ト ポー ト 1 0 5 B に連通 した と き には、 油室 1 1 3 内にパイ ロ ッ ト圧 P が導入さ れる こ と によ り 、 受圧部 1 1 O Aはスプール 1 0 9 に前 記数 1 3 の式によ る矢示 D方向の押圧力 F 4 ( F 4 = S 4 X P ) を発生させる。

即ち、 外部指令圧によ り スプール 1 0 9 を図 1 5 に示 すス ト ロ 一 クェン ドまで摺動変位させ、 容量制御弁 1 0 1 を小容量位置 （ b ) に切換えた と き に、 スプール 1 0 9 は矢示 C方向に押圧力 F 6 を受け、 矢示 D方向には押 圧力 F 4 ( F 4 < F 6 ) を受ける。

こ のため、 スプール 1 0 9 は図 1 5 に示す状態で、 〔数 1 8〕

F 7 = F 6 一 F 4 = ( S 6 - S 4 ) x P な る押圧力 F 7 を矢示 C方向に生 じさせ、 こ の ときのス プール 1 0 9 の受圧面積は面積 （ S 6 - S 4 ) に減少 し ている ものである。

ま た、 スプール 1 0 9 には矢示 C方向に戻 しばね 1 1 9 の付勢力 F d が作用 し、 前記数 9 による外部指令圧の 押圧力 F 3 が矢示 D方向に作用 しているから、

〔数 1 9〕

F 3 > F 7 + F d

なる関係を満たす間、 スプール 1 0 9 は圧力値 P g の外 部指令圧によ り 図 1 5 に示すス ト ロー ク エン ドまで摺動 変位 し、 容量制御弁 1 0 1 は小容量位置 （ b ) に保持さ れる。

しか し、 こ の状態でパイ ロ ッ ト圧 Pが図 5 に例示 した 圧力 P 1 以上まで上昇する と、 スプール 1 0 9 の数 1 8 の式によ る矢示 C方向の押圧力 F 7 が大き く な るために

〔数 2 0〕

F 3 < F 7 + F d

但 し、 P ≥ P 1

なる関係を満た した と き に、 スプール 1 0 9 は外部指令 圧室 1 0 7 内の圧力に杭 して矢示 C方向に摺動変位 し、 図 1 4 に示す初期位置に復帰する。 これによ り 、 容量制 御弁 1 0 1 は図 1 3 に示す大容量位置 （ a ) に戻る もの であ る。

そ して、 こ の状態ではスプール 1 0 9 内の油室 1 1 3 が油孔 1 1 4 を介 して外部指令圧ポー ト 1 0 5 Aに連通 し、 油室 1 1 3 内にはパイ ロ ッ ト圧 P よ り も低圧 （例え ば P / 1 0 程度） の外部指令圧が導かれる。 そ して、 こ の外部指令圧はパイ ロ ッ ト圧 P に比較 して十分に低い圧 力であるので、 スプール 1 0 9 は、 油室 1 1 3 側で実質 的にパイ ロ ッ ト圧 P を受圧する こ と はな く 、 受圧室 1 1 7 側においてパイ ロ ッ ト圧 P を受圧 し続ける ものである 。 こ れによ り 、 ノ、。イ ロ ッ ト圧 P に対するスプール 1 0 9 の受圧面積は、 受圧室 1 1 7 によ る受圧面積 S 6 とな つ て実質的に増加する。

こ のため、 油圧モータ 3 のモータ容量が小容量から大 容量に変化する に伴いモータ駆動圧が僅かに減少する よ う な場合でも、 容量制御弁 1 0 1 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 P 2 以下に減少する まで、 モータ容量を大容量に保つこ とができ る。 これによ り 、 本実施の形態でも、 図 5 に示 すヒ ステ リ シス特性を得る こ とができ る。

さ らに、 本実施の形態にあ っては、 スプール 1 0 9 内 に有底穴 1 1 1 によ る受圧室 1 1 7 を形成 しているから 、 スプール 1 0 9 の外周側にパイ ロ ッ ト圧の受圧部を特 別に形成する必要がな く 、 スプール 1 0 9 の外径寸法を 小さ く する こ とができ る。

次に、 図 1 6 ない し図 1 8 は本発明の第 6 の実施の形 態を示 し、 本実施の形態の特徴は、 容量制御弁の外部指 令圧ポー ト を外部の指令圧供給手段に接続する指令圧管 路の途中に、 絞 り を設ける構成と した こ と にある。 なお 、 本実施の形態では前記第 2 の実施の形態と同一の構成 要素に同一の符号を付 し、 その説明を省略する もの とす る o

図中、 1 2 1 は本実施の形態で採用 した容量制御弁を 示 し、 該容量制御弁 1 2 1 は、 第 2 の実施の形態で述べ た容量制御弁 4 1 とほぼ同様に、 弁ハウ ジ ング 1 2 2 スプール 4 9 、 ピス ト ン 5 1 、 ス ト ッパ 5 5 および戻 し ばね 5 6等によ り 構成されている。 そ して、 容量制御弁 1 2 1 は後述する指令圧管路 1 3 2 からの外部指令圧と イ ロ ッ ト管路 2 7 からのパイ ロ ッ ト圧 P によ り大容量 位置 （ a ) と小容量位置 （ b ) とに切換制御される もの であ る。

しか し、 本実施の形態によ る容量制御弁 1 2 1 は、 図 1 7 に示す如 く 弁ハウ ジ ング 1 2 2 が異な る形状を有 し 、 該弁ハウ ジ ング 1 2 2 はスプール摺動穴 1 2 3 の一端 側が後述の外部指令圧ポー ト 1 2 5 Aとな って軸方向に 開口 している。 そ して、 弁ハウ ジ ング 1 2 2 には、 外部 指令圧ポー ト 1 2 5 A側に後述のアダプタ 1 2 6 が螺着 されている。 ま た、 弁ハウ ジ ング 1 2 2 には、 スプール 摺動穴 1 2 3 の他端側に後述のプラ グ 1 2 9 が螺着され 、 スプール摺動穴 1 2 3 の他端側はプラ グ 1 2 9 によ り 閉塞されている。

ま た、 容量制御弁 1 2 1 の弁ハウ ジ ング 1 2 2 には、 アダプタ 1 2 6 とプラ グ 1 2 9 との間に位置 してスプー ル摺動穴 1 2 3 の外周側に、 それぞれ環状の油溝 1 2 4 A , 1 2 4 B , 1 2 4 C , 1 2 4 D , 1 2 4 Eが軸方向 に離間 して形成されている。 さ らに、 弁ハウ ジ ング 1 2 2 には、 軸方向に互いに離間 して外部指令圧ポー ト 1 2 5 A ポ 1 2 5 B、 タ ンク ポ 1 2 5 C， 1 2 5 F、 高圧ポー ト 1 2 5 Dおよび圧油給排ポ一 ト 1 2 5 Eが形成されている。

こ こ で、 これらのポー ト 1 2 5 A〜 1 2 5 Fの う ち、 外部指令圧ポー ト 1 2 5 Aは、 スプール摺動穴 1 2 3 の 一端側に位置 してスプール摺動穴 1 2 3 と実質的に同軸 に配設されている。 また、 パイ ロ ッ ト ポー ト 1 2 5 B、 タ ン ク ポー ト 1 2 5 C， 1 2 5 F、 高圧ポー ト 1 2 5 D およ び圧油給排ポ一 ト 1 2 5 Eはスプール摺動穴 1 2 3 の径方向に延び、 それぞれ油溝 1 2 4 B〜 1 2 4 E等を 介 してスプール摺動穴 1 2 3 内に連通 している ものであ る。

1 2 6 はスプール摺動穴 1 2 3 の一端側で外部指令圧 ポー ト 1 2 5 Aに螺着 して設けられた段付筒状のァダプ 夕で、 該アダプタ 1 2 6 は後述の配管部 1 3 3 と共に指 令圧管路 1 3 2 を構成 している。 また、 アダプタ 1 2 6 は、 こ の配管部 1 3 3 を外部指令圧ポー ト 1 2 5 Aに接 続するための管継手とな っている。 そ して、 アダプタ 1 2 6 は、 弁ハウ ジ ング 1 2 2 の油溝 1 2 4 A内に位置 し てスプール 4 9 の指令圧受圧部 4 9 Kとの間に外部指令 圧室 1 2 7 を画成 している。

1 2 8 はアダプタ 1 2 6 の内周側に形成された絞 り で 、 該絞 り 1 2 8 はアダプタ 1 2 6 内の流路面積を縮小さ せ、 外部指令圧室 1 2 7 内にアダプタ 1 2 6 を介 して給 排される外部指令圧に絞 り作用を与える ものである。

そ して、 容量制御弁 1 2 1 のスプール 4 9 が、 例えば 図 1 8 に示す位置から矢示 C方向に摺動変位する とき に は、 外部指令圧室 1 2 7 から配管部 1 3 3 側に流出する 圧油 （外部指令圧） が絞 り 1 2 8 で絞 り作用を受ける。 これによ り 、 外部指令圧室 1 2 7 はダンバ室と して機能 し、 図 1 8 に示すスプール 4 9 が矢示 C方向に速い速度 で摺動変位するのを抑制する。

1 2 9 はスプール摺動穴 1 2 3 の他端側に螺着された 栓体と してのプラ グで、 該プラ グ 1 2 9 は弁ハウ ジ ング 1 2 2 の一部を構成し、 アダプタ 1 2 6 と は反対側の位 置でスプール摺動穴 1 2 3 を閉塞 している ものである。 そ して、 プラ グ 1 2 9 はスプール 4 9 の他端側端面との 間に、 前記第 2 の実施の形態と同様にばね室 4 8 を形成 し、 該ばね室 4 8 内には戻 しばね 5 6 およびス ト ツパ 5 5 等が配設されている。

1 3 0 は弁ノヽウ ジ ング 1 2 2 の油溝 1 2 4 B 内に位置 してスプール摺動穴 1 2 3 とスプール 4 9 との間に画成 されたパイ ロ ッ ト圧受圧室で、 該パイ ロ ッ ト圧受圧室 1 3 0 はパイ ロ ッ 卜 ポー ト 1 2 5 B と常時連通 し、 パイ 口 ッ ト管路 2 7 からのパイ ロ ッ ト圧をスプール 4 9 の第 1 の受圧部 4 9 Gで受圧させる こ とによ り、 スプール 4 9 は矢示 C方向の押圧力を受ける ものである。

1 3 1 は外部指令圧室 1 2 7 とパイ ロ ッ ト圧受圧室 1 3 0 との間を遮断する シール部材で、 該シール部材 1 3 1 は弁ハウ ジ ング 1 2 2 の油溝 1 2 4 A , 1 2 4 B間に 位置 してスプール摺動穴 1 2 3 の周壁側に装着され、 ス プー ル 4 9 の ラ ン ド 4 9 A外周側に摺接する も のであ る そ して、 シール部材 1 3 1 は、 弁ハウ ジ ング 1 2 2 と スプール 4 9 との間に設け られる こ とによ り 、 パイ ロ ッ ト ポー ト 1 2 5 B と外部指令圧室 1 2 7 との間を液密に シール し、 例えばパイ ロ ッ 卜 ポー ト 1 2 5 Bからパイ 口 ッ ト圧受圧室 1 3 0 内に供給された圧油 （パイ ロ ッ ト圧 ) が外部指令圧室 1 2 7 内に漏洩するのを防止する もの であ る。

次に、 1 3 2 は容量制御弁 1 2 1 の外部指令圧ポー ト 1 2 5 Aに接続された指令圧管路で、 該指令圧管路 1 3 2 は、 前記アダプタ 1 2 6 と、 油圧ホース等からなる配 管部 1 3 3 とによ り構成されている。 そ して、 配管部 1 3 3 は一方の端部がアダプタ 1 2 6 を介 して容量制御弁 1 2 1 の外部指令圧ポー ト 1 2 5 Aに接続され、 他方の 端部は図 1 6 に示す如 く 圧力選択弁 6 0 に接続されてい る。

1 3 4 は外部の指令圧供袷手段を構成する指令圧供給 装置で、 該指令圧供給装置 1 3 4 は、 前記第 2 の実施の 形態で述べたパイ ロ ッ ト ポ ンプ 5 7 、 圧力選択弁 6 0、 減圧弁 6 1 およびタ ン ク 2 等によ り構成される ものであ る。 そ して、 指令圧供給装置 1 3 4 は、 油圧シ ョ ベルの オペ レータ等が操作 レバ一 6 O Aを手動操作 して圧力選 択弁 6 0 を、 容量固定位置 （ c ) と 自動切換位置 （ d ) とのいずれかに切換える こ とによ り 、 外部指令圧を指令 圧管路 1 3 2 内に発生させる ものである。

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 1 2 1 の外部指令圧室 1 2 7 を圧力選択弁 6 0 に接続する指令 圧管路 1 3 2 の途中で、 例えばアダプタ 1 2 6 内に絞 り 1 2 8 を設ける構成と したので、 下記のよ う な作用効果 を得る こ とができ る。

即ち、 図 1 6 に示す圧力選択弁 6 0 を、 容量固定位置 ( c ) から 自動切換位置 （ d ) に切換えている状態で、 例えば方向制御弁 5 を中立位置 （ I ) から切換位置 （ Π ) ま たは （ ΠΙ ) に切換えて、 油圧モータ 3 を起動する と き等には、 モータ駆動圧 （負荷圧） が瞬間的に変動する こ とがある。

そ して、 容量制御弁 1 2 1 が小容量位置 （ b ) に切換 わっ ている状態で、 前述の如 く 負荷圧が瞬間的に変動 し た場合に、 こ の負荷圧はパイ ロ ッ ト圧とな ってパイ ロ ッ ト ポー ト 1 2 5 Bからパイ ロ ッ ト圧受圧室 1 3 0 内に も 供給され、 該パイ ロ ッ ト圧受圧室 1 3 0 内の圧力 も瞬間 的に変動 （昇圧） する こ とになる。

こ のため、 図 1 8 に示す如 く 小容量位置にある スプー ル 4 9 は、 パイ ロ ッ ト圧受圧室 1 3 0 内の圧力変動によ り 受圧部 4 9 Gが矢示 C方向の押圧力を受け、 同方向に 摺動変位 しょ う とする。

しか し、 こ の場合にはスプール 4 9 が外部指令圧室 1 2 7 を縮小させる方向に移動 しよ う と し、 外部指令圧室 1 2 7 内の圧油 （外部指令圧） がアダプタ 1 2 6 の絞 り 1 2 8 を介 して配管部 1 3 3 側に流出する こ とになるた め、 流出油の流量を絞 り 1 2 8 によ り小さ く 制限する こ とができ、 外部指令圧室 1 2 7 内の圧力を昇圧させる こ と ができ る。

これによ り 、 外部指令圧室 1 2 7 はダンバ室と して機 能する こ とにな り 、 スプール 4 9 が瞬間的に矢示 C方向 に摺動変位するのを抑え、 前記負荷圧の瞬間的な変動に よ る スプール 4 9 のハ ンチ ングを抑制する こ とができ る 。 こ のため、 容量制御弁 1 2 1 が瞬間的な圧力変動で、 例えば小容量位置 （ b ) から大容量位置 （ a ) に切換わ つて しま う のを防止でき、 容量制御弁 1 2 1 の切換制御 を安定させる こ とができ る。

ま た、 弁ハウ ジ ング 1 2 2 とスプーノレ 4 9 との間には 、 外部指令圧室 1 2 7 をパイ ロ ッ ト圧受圧室 1 3 0 に対 して液密に シールする シール部材 1 3 1 を設けているの で、 外部指令圧室 1 2 7 とパイ ロ ッ ト圧受圧室 1 3 0 と の間を遮断でき、 パイ ロ ッ ト ポー ト 1 2 5 Bからパイ 口 ッ ト圧受圧室 1 3 0 に供給された高圧の圧油 （パイ ロ ッ 卜圧） が外部指令圧室 1 2 7 内に漏洩するのを防止でき る。

こ れによ り 、 パイ ロ ッ ト圧受圧室 1 3 0 から外部指令 圧室 1 2 7 に向けた圧力の リ ーク を防ぎ、 こ のよ う な リ ー ク 圧によ る 「こ も り圧」 が外部指令圧室 1 2 7 内に発 生するのを防止でき る。 そ して、 「こ も り 圧」 の発生を 特別に考慮する こ とな く 、 絞 り 1 2 8 の流路面積を自由 に設定でき、 設計の自由度を高める こ とができ る。

さ らに、 弁ハウ ジ ング 1 2 2 の外部指令圧ポー ト 1 2 5 A側には、 指令圧管路 1 3 2 の一部を構成する管継手 と してのアダプタ 1 2 6 を設け、 該アダプタ 1 2 6 の内 周側に絞 り 1 2 8 を設ける構成と している。 これによ り 、 ア ダプタ 1 2 6 には、 外部指令圧室 1 2 7 をダンバ室 と して機能させるための絞 り 1 2 8 を内蔵でき、 指令圧 管路 1 3 2 を構成する配管部 1 3 3 の途中に絞 り を別途 設ける必要がな く な り 、 配管作業等を簡略化 し作業性を 向上でき る。

なお、 前記第 6 の実施の形態では、 指令圧管路 1 3 2 の一部を構成する アダプタ 1 2 6 の内周側に絞 り 1 2 8 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 1 3 2 を構成する配管部 1 3 3 の途中 に絞 り を設ける構成と して もよい。 また、 前記第 2 〜第 5 の実施の形態にあ って も、 指令圧管路 5 9 の途中に絞 り を設け、 外部指令圧室 4 7 ( 8 7 , 1 0 7 ) をダンバ 室と して機能させる構成と して も よい ものである。 ま た、 前記第 2〜第 6 の実施の形態では、 外部指令圧 によ り容量制御弁 4 1 ( 7 1 , 8 1 ， 1 0 1 , 1 2 1 ) の切換制御を行う ものと して述べた。 しか し、 これらの 実施の形態でも、 例えば第 1 の実施の形態で述べたよ う に、 モータ駆動圧 （パイ ロ ッ ト圧） のみに応 じてモータ 容量を自 己圧制御する構成と して もよいものである。

ま た、 前記第 4 , 5 の実施の形態では、 シ ャ トル弁 9 によ り 選択 した圧油を高圧管路 9 7 、 パイ ロ ッ ト管路 9 8 を介 して容量制御弁 8 1 ( 1 0 1 ) の高圧ポー ト 8 5 D ( 1 0 5 C ) 、 ノ、 ° ィ ロ ッ ト ポー ト 8 5 B ( 1 0 5 B ) に供給する もの と して述べた。 しか し、 これらの第 4， 5 の実施の形態でも、 例えば第 2 の実施の形態で述べた よ う にカ ウ ンタ ノくラ ンス弁 6等を用いて、 油圧モータ 3 の負荷圧 （モータ駆動圧） を容量制御弁 8 1 ( 1 0 1 ) のパイ ロ ッ ト ポー ト 8 5 B ( 1 0 5 B ) に供給する構成 と して も よい。

一方、 前記第 4， 5 の実施の形態にあ っては、 容量制 御弁 8 1 ( 1 0 1 ) の油室 9 2 ( 1 1 3 ) 内には、 必ず し もノ、。ィ ロ ッ ト ポー ト 8 5 B ( 1 0 5 B ) からの圧力を 導 く 必要はな く 、 例えば高圧ポー ト 8 5 D ( 1 0 5 C ) からの圧力をパイ ロ ッ ト圧と して導 く 構成とする こ と も 可能であ る。 なお、 こ の点は他の実施の形態について も 同様である。

ま た、 前記第 2 の実施の形態では、 容量制御弁 4 1 の 高圧ポー ト 4 5 D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 口 ッ 卜 ポ ンプ 5 7 からの圧油を高圧ポー 卜 4 5 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。 さ らに、 前記各実施の形態では、 可変容量型液圧回転 機と して走行用の油圧モータ 3 を用いる場合を例に挙げ て説明 したが、 本発明は これに限らず、 例えば旋回用の 油圧モータまたはロープウイ ンチ用の油圧モータ等に も 適用でき る ものである。 また、 油圧シ ョ ベル、 油圧ク レ ー ン等の油圧源となる油圧ポ ンプ等の可変容量型液圧回 転機の容量制御弁に も広 く 適用 し う る ものである。 産業上の利用可能性

以上詳述 した通 り 、 本発明によれば、 パイ ロ ッ ト ポー 卜か らのパイ ロ ッ ト圧を常時受圧する第 1 の受圧部をス プールに設ける と共に、 スプールの蚰方向には有底の軸 穴を設け、 該軸穴内には ピス ト ンによ り油室を画成 して 第 2 の受圧部を設け、 前記油室の位置でスプールに形成 した油路によ り 、 油室を圧力の異なるポー 卜 にスプール の摺動変位に応 じて選択的に連通， 遮断させる構成と し たので、 例えば油室がパイ ロ ッ ト ポー ト に連通 した とき と タ ンク ポー 卜 に連通 した とき とで、 スプールのパイ 口 ッ ト圧に対する受圧面積を第 1 , 第 2 の受圧部によ り 変 化でき、 こ の受圧面積の変化によ り容量制御弁の切換圧 力 に ヒ ステ リ シス特性を与える こ とができ る。 そ して、 容量制御弁の構成部品を少な く する こ とができ、 組立時 の作業性を向上でき る と共に、 全体をコ ンパク 卜 に形成 して小型化を図る こ とができ、 容量制御を安定させて自 動的に行う こ とができ る。

一方、 本発明は、 弁ハ ウ ジ ン グの スプール摺動穴内に 挿嵌 したスプールを、 パイ ロ ッ ト ポー トから導かれたパ イ ロ ッ ト圧と外部指令圧ポー トから導かれた外部指令圧 と によ って軸方向に摺動変位させる構成と しているため 、 外部指令圧を用いて容量の固定制御と 自動切換制御を 選択的に行う こ とができ る上に、 容量の自動切換制御時 にはパイ ロ ッ ト圧に対する ヒ ステ リ シス特性を も った容 量の切換制御を実現でき る。 そ して、 こ の場合でも容量 制御弁の構成部品を少な く する こ とができ、 組立時の作 業性を向上でき る と共に、 全体をコ ンパク 卜 に形成 して 小型化を図る こ とができ、 容量制御を安定させて自動的 に行う こ とができ る。

Claims

請 求 の 範 囲 1 . 容量可変ァ ク チユエ一タを用いて可変容量型液圧 回転機の容量を制御するため、 該可変容量型液圧回転機 の負荷圧をパイ ロ ッ ト圧と して受圧する こ とによ り前記 容量可変ァ ク チユエ一夕 に給排する圧油を切換える構成 と してなる可変容量型液圧回転機の容量制御弁において スプール摺動穴を有 し、 該スプール摺動穴の軸方向に 離間 して高圧ポー ト、 タ ンク ポー ト、 パイ ロ ッ ト ポー ト および前記容量可変ァ ク チユエ一夕への圧油給排ポ一 ト が設け られた弁ハウ ジ ングと、

該弁ハウ ジ ングのスプール摺動穴内に挿嵌され、 該ス プール摺動穴内を軸方向に摺動変位する こ と によ り前記 圧油給排ポー ト を高圧ポー ト， タ ン ク ポー ト に選択的に 連通， 遮断する スプールと、

該スプールに設け られ、 前記スプール摺動穴内でスプ 一ルを軸方向に変位させるため前記パイ ロ ッ ト ポ一 トか ら導かれたパイ ロ ッ ト圧を受圧する第 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 、 該スプ一 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カを受承する ビス ト ン と、

前記軸穴の底部によ っ て形成され、 前記油室内の圧力 を受圧する こ とによ り 前記第 1 の受圧部と共に前記スプ ールの合計の受圧面積を変化させる第 2 の受圧部と、 前記油室に対応する位置で前記スプールに形成され、 該スプールがスプール摺動穴内を変位する と き に前記油 室を前記各ポ一 ト の う ち圧力の異なる ポー ト に対 して選 択的に連通させる油路とを備える構成と したこ とを特徴 とする可変容量型液圧回転機の容量制御弁。

2 . 前記弁ハウ ジ ングとスプールとの間には付勢手段 を設け、 該付勢手段は前記スプールを前記第 1 の受圧部 によ るパイ 口 ッ 卜圧の受圧方向 とは逆方向に常時付勢す る構成と してなる請求項 1 に記載の可変容量型液圧回転 機の容量制御弁。

3 . 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、 前記油路を介 して前 記油室がパイ ロ ッ ト ポー 卜 と連通する と き に前記第 1 ， 第 2 の受圧部によ り大な る受圧面積を も っ てパイ ロ ッ ト 圧を受圧 し、 前記油路を介 して前記油室がタ ンク ポー ト と連通する と き には前記第 1 の受圧部によ り小なる受圧 面積を も ってパイ ロ ッ ト圧を受圧する構成と してなる請 求項 1 に記載の可変容量型液圧回転機の容量制御弁。

4 . 前記スプールは一端側が他の部分よ り も大径とな つ た段付スプールからな り 、 前記第 1 の受圧部は該スプ ールの大径部側に位置する外周側の段差部によ り形成 し てな る請求項 1 に記載の可変容量型液圧回転機の容量制 御弁。

5 . 前記油路は油室を前記パイ ロ ッ ト ポー ト に連通さ せる と き に前記油室を他のポー 卜 に対 してほぼ同時に遮 断 し、 前記油室を他のポー ト に連通させる とき には前記 パイ ロ ッ ト ポ一 卜 に対 してほぼ同時に遮断する構成と し てな る請求項 3 に記載の可変容量型液圧回転機の容量制 御弁。

6 . 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 卜 よ り も圧力の低いポー 卜 に対 して前記油室を連通， 遮断する位置に絞 り通路を有 して なる請求項 1 に記載の可変容量型液圧回転機の容量制御 弁。

7 . 容量可変ァ ク チユエ一 夕を用いて可変容量型液圧 回転機の容量を制御するため、 該可変容量型液圧回転機 の負荷圧をパイ ロ ッ ト圧と して受圧する こ とによ り 前記 容量可変ァ ク チユエ一夕 に袷排する圧油を切換える構成 と してなる可変容量型液圧回転機の容量制御弁において スプール摺動穴を有 し、 該スプール摺動穴の軸方向に 離間 して高圧ポー ト、 タ ンク ポー ト、 パイ ロ ッ ト ポー ト 、 外部指令圧ポー ト および前記容量可変ァ ク チユエ一夕 への圧油給排ポー 卜が設け 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 卜 を高圧ポー ト， タ ンク ポー ト に選択的に 連通， 遮断するスプールと、

該スプールに設け られ、 前記外部指令圧ポー トから導 かれた外部指令圧を受圧する こ とによ り 、 前記スプール を軸方向に変位させる指令圧受圧部と、

該指令圧受圧部と軸方向で対向する よ う に前記スプー ルに設け られ、 前記パイ ロ ッ ト ポー トから導かれたパィ ロ ッ ト圧を受圧する こ と によ り前記スプールを指令圧受 圧部とは逆向き に変位させる第 1 の受圧部と、

前記スプールに形成された有底穴からな り 、 該スプ一 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、 該蚰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カを受承する ビス ト ンと、

前記軸穴の底部によ って形成され、 前記油室内の圧力 を受圧する こ とによ り前記第 1 の受圧部と共に前記スプ ールの合計の受圧面積を変化させる第 2 の受圧部と、 前記油室に対応する位置で前記スプールに形成され、 該スプールがスプール摺動穴内を変位する とき に前記油 室を前記各ポー ト の う ち圧力の異なるポー ト に対 して選 択的に連通させる油路とを備える構成と した こ とを特徴 とする可変容量型液圧回転機の容量制御弁。

8 . 前記指令圧受圧部は前記スプールの一端側端面に よ っ て形成する構成と してなる請求項 7 に記載の可変容 量型液圧回転機の容量制御弁。

9 . 前記弁ハウ ジ ングとスプールとの間には付勢手段 を設け、 該付勢手段は前記スプールを前記指令圧受圧部 によ る外部指令圧の受圧方向とは逆方向に常時付勢する 構成と してなる請求項 7 に記載の可変容量型液圧回転機 の容量制御弁。

1 0 . 前記指令圧受圧部と弁ハウ ジ ングとの間には前 記外部指令圧ポ一 卜 に連通する外部指令圧室を画成 し、 前記外部指令圧ポー ト を外部の指令圧供給手段に接続す る指令圧管路には前記外部指令圧室にダンバ作用を発生 させるための絞 り を設けてなる請求項 7 に記載の可変容 量型液圧回転機の容量制御弁。

1 1 . 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 卜 に連通する外部指令圧室を画成 し、 前記外部指令圧ポー ト を外部の指令圧供給手段に接続す る指令圧管路には前記外部指令圧室にダンバ作用を発生 させるための絞 り を設け、 前記弁ハウ ジ ングとスプール との間には前記外部指令圧室をパイ ロ ッ ト ポー ト に対 し て液密に シールする シール部材を設けてな る請求項 7 に 記載の可変容量型液圧回転機の容量制御弁。

1 2 . 前記弁ハウ ジ ングの外部指令圧ポー 卜 には前記 指令圧管路の一部を構成する配管接続用の管継手を設け

、 該管継手には前記絞 り を設ける構成と してな る請求項 1 0 に記載の可変容量型液圧回転機の容量制御弁。

1 3 . 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、 前記油路を介 して 前記油室がパイ ロ ッ 卜 ポー 卜 と連通する と き に前記第 1 ， 第 2 の受圧部によ り大なる受圧面積を も っ てパイ ロ ッ ト圧を受圧 し、 前記油路を介 して前記油室がタ ンク ポー 卜 と連通する とき には前記第 1 の受圧部によ り 小なる受 圧面積を も ってパイ ロ ッ ト圧を受圧する構成と してなる 請求項 7 に記載の可変容量型液圧回転機の容量制御弁。

1 4 . 前記第 2 の受圧部は第 1 の受圧部よ り も小さ い 受圧面積を有 し、 前記油室がパイ ロ ッ ト ポー ト と連通す る と き に前記第 2 の受圧部は第 1 の受圧部と逆向き にパ イ ロ ッ ト圧を受圧する構成と してな る請求項 7 に記載の 可変容量型液圧回転機の容量制御弁。

1 5 . 前記第 1 の受圧部は、 前記軸穴よ り も大なる穴 径を も ってスプールに形成され前記軸穴とは反対側の端 面に開口 してスプールの軸方向に延びた有底穴からな り 、 該有底穴内には前記ピス ト ンよ り も大径な ピス ト ン部 材を摺動可能に挿嵌する こ とによ っ て前記パイ ロ ッ ト ポ 一 ト と常時連通するパイ 口 ッ ト圧の受圧室を画成する構 成と してな る請求項 1 4 に記載の可変容量型液圧回転機 の容量制御弁。

1 6 . 前記油路はスプールの摺動位置に応 じて前記油 室をパイ ロ ッ ト ポー ト， 外部指令圧ポー ト に選択的に連 通， 遮断する構成と し、 前記第 2 の受圧部は第 1 の受圧 部と は逆向き にパイ ロ ッ ト圧または外部指令圧を受圧す る構成と してな る請求項 1 5 に記載の可変容量型液圧回 転機の容量制御弁。

1 7 . 前記スプールは一端側が他の部分よ り も大径と な っ た段付スプールからな り 、 前記第 1 の受圧部は該ス プールの大径部側に位置する外周側の段差部によ り形成 してな る請求項 7 に記載の可変容量型液圧回転機の容量 制御弁。

1 8 . 前記油路は油室を前記パイ ロ ッ ト ポー 卜 に連通 させる と き に前記油室を他のポー ト に対 してほぼ同時に 遮断 し、 前記油室を他のポー ト に連通させる とき には前 記パイ ロ ッ ト ポー ト に対 してほぼ同時に遮断する構成と してな る請求項 1 3 に記載の可変容量型液圧回転機の容 量制御弁。

1 9 . 前記スプールは前記圧力の異な る ポ一 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 ちノ、。イ ロ ッ ト ポー ト よ り も圧力の低いポー ト に 対 して前記油室を連通， 遮断する位置に絞 り 通路を有 し てな る請求項 7 に記載の可変容量型液圧回転機の容量制 御弁。