(57)【要約】【課題】  モータ容量を増加させる際に、モータ容量可変機構部を駆動するアクチュエータの急激な動作を防止できる建設機械の油圧回路の提供。【解決手段】  小径受圧面２４ｂに作用する押圧力が大径受圧面２４ａに作用する押圧力よりも大きくなると、ピストン２４によりモータ容量可変機構部２２がモータ容量を増加させる方向に駆動するようにした。また、切換弁５０が、大径シリンダ室２５を高圧選択弁３７に接続する初期位置５１と、大径シリンダ室２５を絞り８６を介してタンク回路９０に接続する絞り位置５２と、大面積側管路３９を閉じる中間位置５３と、高圧選択弁３７により選択される圧力をパイロット圧として受ける第１受圧部５５と、作動圧を設定する設定ばね５４と、大径側管路３９と絞り８６間の圧力を設定ばね５４の付勢力と同方向から受ける第２受圧部５６とを有するようにした。【選択図】  図１
2005207499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ容量を可変にするモータ容量可変機構部を有する可変容量型油圧モータと、前記可変容量型油圧モータに供給する作動油を吐出するメインポンプと、前記可変容量型油圧モータの前記流入側および前記流出側のいずれか高い方の圧力を選択して出力する高圧選択弁と、面積の異なる一対の受圧面を有しこの一対の受圧面に与えられる圧力により動作して前記モータ容量可変機構部を駆動するアクチュエータと、このアクチュエータにおける前記一対の受圧面のうちの面積が小さい方の受圧面側を前記高圧選択弁に接続する小面積側管路と、前記アクチュエータにおける前記一対の受圧面のうちの面積が大きい方の受圧面側に接続される大面積側管路と、前記大面積側管路に設けられ、前記アクチュエータの前記大きい方の受圧面側を前記高圧選択弁と作動油タンクとに選択的に接続する切換弁とを備える建設機械の油圧回路において、
前記小さい方の受圧面に作用する押圧力が前記大きい方の受圧面に作用する押圧力よりも大きくなったことに伴う前記アクチュエータの動作によって、前記モータ容量可変機構部がモータ容量を増加させる方向に駆動するように、前記アクチュエータと前記モータ容量可変機構部が連結され、
前記切換弁が、前記アクチュエータの前記大きい方の受圧面側を前記高圧選択弁に接続する初期位置と、前記アクチュエータの前記大きい方の受圧面側を前記作動油タンクに絞りを介して接続する絞り位置と、前記大面積側管路を閉じる中間位置と、前記高圧選択弁により選択される圧力をパイロット圧として受ける第１受圧部と、前記絞り位置に切り換わるのに必要な前記パイロット圧の大きさを設定する設定ばねと、前記大面積側管路と前記絞りの間の圧力を前記設定ばねの付勢力と同方向から受ける第２受圧部とを有することを特徴とする建設機械の油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールローダやホイールショベルなどの建設機械の車輪を駆動するための走行用油圧回路であって、可変容量型油圧モータの流入側および流出側のいずれかの圧力によりアクチュエータを動作させ、このアクチュエータによりモータ容量可変機構部を駆動させる建設機械の油圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダやホイールショベルなどの建設機械に備えられる走行用油圧回路は、可変容量型油圧モータと、この可変容量型油圧モータに供給する作動油を吐出するメインポンプとを備えている。
【０００３】
可変容量型油圧モータは、１回転当たりのモータ流量（以下「モータ容量」という）を可変にするモータ容量可変機構部を有する。このモータ容量可変機構部は、斜板や斜軸（以下「斜板等」という）の傾転によりモータ容量を増減させるものである。このモータ容量可変機構部は、可変容量型油圧モータの流入側および流出側のいずれか高い方の圧力を受けて動作するアクチュエータ、すなわち、モータ用傾転シリンダによって駆動されるようになっている。このモータ用傾転シリンダは、両端面に面積の異なる、言い換えると径寸法の異なる一対の受圧面、すなわち大径受圧面および小径受圧面を有しこれらの受圧面のに作用する圧力により移動するピストンと、このピストンの大径側が摺動する大径シリンダ室と、この大径シリンダ室と連続しピストンの小径側が摺動する小径シリンダ室とを備えている。
【０００４】
モータ容量可変機構部の斜板等は、モータ用傾転シリンダのピストンに連動して傾転し、これにより、モータ容量が増減するようになっている。従来の走行用油圧回路では、ピストンが大径シリンダ室側に移動すると、斜板等の傾転角が小さくなってモータ容量が減少し、逆に、ピストンが小径シリンダ室側に移動すると、斜板等の傾転角が大きくなってモータ容量が増加するようになっている。
【０００５】
また、従来の走行用油圧回路は、可変容量型油圧モータの流入側および流出側のいずれか高い方の圧力を選択して出力する高圧選択弁と、小径シリンダ室を高圧選択弁に接続する小径側管路と、モータ用傾転シリンダの大径シリンダ室に接続される大径側管路とを備えている。大径側管路には、大径シリンダ室を高圧選択弁と作動油タンクとに選択的に接続する切換弁が設けられている。
【０００６】
切換弁は、大径シリンダ室を作動油タンクに接続する初期位置と、大径シリンダ室を高圧選択弁に接続する作動位置と、高圧選択弁により選択される圧力をパイロット圧として受ける受圧部と、初期位置から作動位置に切り換わるのに必要なパイロット圧（作動圧）の大きさを設定する設定ばねとを有する。
【０００７】
このように構成された従来の走行用油圧回路では、加速時、あるいは、登坂走行時に可変容量型油圧モータに負荷が作用したり、あるいは、減速時にいわゆるブレーク圧が生じたりすることに伴って、可変容量型油圧モータの流入側および流出側のいずれかが高くなると、高圧選択弁により可変容量型油圧モータの流入側および流出側のいずれか高い方の圧力が選択されて出力される。この選択された圧力は、小径側管路を介してモータ用傾転シリンダの小径シリンダ室に導かれて小径受圧面に与えられるとともに、切換弁の受圧部に与えられる。
【０００８】
このように切換弁の受圧部に与えられる圧力が、すなわち、高圧選択弁により選択された圧力が、切換弁の作動圧よりも小さいときは、切換弁が設定ばねの弾性力により初期位置に保持され、大径シリンダ室はタンク圧となる。一方、高圧選択弁により選択された圧力はモータ用傾転シリンダのピストンの小径受圧面に導かれているため、ピストンが大径シリンダ室側の限界位置に保持され、これに伴ってモータ用可変機構部の最小傾転角に保持される。この結果、モータ容量は最小モータ容量に保持される。この場合、メインポンプから供給される油圧の流量に対し、モータ回転数が高くなり、例えば高速走行が可能となる。
【０００９】
高圧選択弁により選択された圧力が作動圧以上になると、切換弁が設定ばねの弾性力に抗して初期位置から作動位置に切り換わり、大径シリンダ室が大径側管路と切換弁を介して高圧選択弁に接続されて、高圧選択弁により選択された圧力がピストンの大径受圧面に与えられるようになる。つまり、ピストンの一対の受圧面の両方に同じ大きさの圧力が与えられるようになる。このとき、ピストンでは、面積差によって大径受圧面に与えられる押圧力が小径受圧面に与えられる押圧力よりも大きくなる。これにより、ピストンは、小径シリンダ室側に移動し、大径受圧面に与えられる押圧力と、小径受圧面に与えられる押圧力とがつり合う位置に停止する。
【００１０】
このようにピストンが小径シリンダ室側に移動すると、ピストンの移動に連動してモータ容量可変機構部の斜板等の傾転角が大きくなり、モータ容量が増加する。この場合、メインポンプから供給される圧油の流量に対し、モータの駆動トルクが増大し、例えば勾配の急な坂道を登ることが可能となる。
【特許文献１】特開平２−２６１９７５号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した従来の走行用油圧回路では、可変容量型油圧モータの流入側および流出側のいずれか高い方の圧力が作動圧以上になると、切換弁が作動して、モータ用傾転シリンダの大径シリンダ室が作動油タンクに接続された状態から、高圧選択弁に接続された状態に切り換わる。このため、モータ用傾転シリンダの大径側受圧面に与えられる圧力が急激に上昇し、モータ用傾転シリンダのピストンが急速に小径シリンダ室側に移動し、これに連動して斜板等の傾転角が急激に大きくなり、モータ容量が急激に増加する。この結果、可変容量型油圧モータの回転速度が急激に低下し、走行操作性が悪化するという問題が生じる。
【００１２】
本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであり、その目的は、モータ容量を増加させる際に、モータ容量可変機構部を駆動するアクチュエータの急激な動作を防止できる建設機械の油圧回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するために、本発明は、モータ容量を可変にするモータ容量可変機構部を有する可変容量型油圧モータと、前記可変容量型油圧モータに供給する作動油を吐出するメインポンプと、前記可変容量型油圧モータの前記流入側および前記流出側のいずれか高い方の圧力を選択して出力する高圧選択弁と、面積の異なる一対の受圧面を有しこの一対の受圧面に与えられる圧力により動作して前記モータ容量可変機構部を駆動するアクチュエータと、このアクチュエータにおける前記一対の受圧面のうちの面積が小さい方の受圧面側を前記高圧選択弁に接続する小面積側管路と、前記アクチュエータにおける前記一対の受圧面のうちの面積が大きい方の受圧面側に接続される大面積側管路と、前記大面積側管路に設けられ、前記アクチュエータの前記大きい方の受圧面側を前記高圧選択弁と作動油タンクとに選択的に接続する切換弁とを備える建設機械の油圧回路において、前記小さい方の受圧面に作用する押圧力が前記大きい方の受圧面に作用する押圧力よりも大きくなったことに伴う前記アクチュエータの動作によって、前記モータ容量可変機構部がモータ容量を増加させる方向に駆動するように、前記アクチュエータと前記モータ容量可変機構部が連結され、前記切換弁が、前記アクチュエータの前記大きい方の受圧面側を前記高圧選択弁に接続する初期位置と、前記アクチュエータの前記大きい方の受圧面側を前記作動油タンクに絞りを介して接続する絞り位置と、前記大面積側管路を閉じる中間位置と、前記高圧選択弁により選択される圧力をパイロット圧として受ける第１受圧部と、前記絞り位置に切り換わるのに必要な前記パイロット圧の大きさを設定する設定ばねと、前記大面積側管路と前記絞りの間の圧力を前記設定ばねの付勢力と同方向から受ける第２受圧部とを有することを特徴とする。
【００１４】
このように構成した本発明では、可変容量型油圧モータの回転時、可変容量型油圧モータに負荷が作用したとき、あるいは、減速時にブレーキ圧が発生したようなときに、可変容量型油圧モータの流入側および流出側のいずれかが高くなると、高圧選択弁により可変容量型油圧モータの流入側および流出側のいずれか高い方の圧力が選択され出力される。この高い方の圧力は、小面積側管路を介してアクチュエータの小さい方の受圧面に与えられるとともに、切換弁の第１受圧部に与えられる。
【００１５】
切換弁の第１受圧部に与えられる圧力、すなわち、高圧選択弁で選択された圧力による押圧力が、設定ばねの付勢力よりも低いときには、切換弁が設定ばねの弾性力により初期位置に保持され、アクチュエータの大きい方の受圧面側が切換弁を介して高圧選択弁に接続される。つまり、アクチュエータの一対の受圧面の両方に、同じ大きさの圧力が与えられている。このとき、面積差により大きい方の受圧面に与えられる押圧力が小さい方の受圧面に与えられる押圧力よりも大きいため、アクチュエータが小さい方の受圧面側の限界位置に保持され、これに伴ってモータ容量が最小モータ容量に保持される。
【００１６】
高圧選択弁により選択された圧力による切換弁に対する押圧力が設定ばねの付勢力よりも大きくなると、切換弁の弁位置が中間位置を経て絞り位置に切り換わる。中間位置では、アクチュエータの大きい方の受圧面側が遮断され、遮断時の圧力を保持する。その後、絞り位置に移行し、アクチュエータの大きい方の受圧面側が大面積側管路と切換弁を介して作動油タンクに接続され、アクチュエータの小さい方の受圧面のみに高圧選択弁により選択された圧力が与えられるようになる。その際、アクチュエータの大きい方の受圧面側の圧力は、切換弁に設けられる絞りにより徐々にタンク圧まで低下していく。このため、アクチュエータは大きい方の受圧面側の作動油を徐々に大面積側管路へ押し出しつつ、モータ容量を徐々に増加させる方向に動作する。
【００１７】
また、作動油が絞りを介して作動油タンクに排出されている間、大面積側管路と絞りの間の圧力は、切換弁を中間位置および初期位置へ戻す方向へ作用する第２受圧部に与えられており、これによってもアクチュエータの移動速度が制限される。
【００１８】
このように本発明では、アクチュエータがモータ容量を増加させる方向に動作している間、アクチュエータの大きい方の受圧面側から作動油タンクに排出される作動油の流量が、切換弁の絞りにより制限されるとともに、大面積側管路と絞りの間の圧力に応じて切換弁が絞り位置と中間位置の間を動作することによって、アクチュエータの大きい方の受圧面側から作動油タンクに排出される作動油の流量が調整されるようにしたため、モータ容量を増加させる際のアクチュエータの急激な動作を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上で説明したように、本発明によれば、モータ容量を増加させる際のアクチュエータの急激な動作を防止できる。これにより、可変容量型油圧モータの回転速度が急激に低下するのを防止でき、良好な走行操作性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下で本発明の建設機械の油圧回路の一実施形態について図を用いて説明する。
【００２１】
本実施形態は、例えばホイールローダやホイールショベル等の車輪によって走行する建設機械を対象としたものである。
【００２２】
図１は、走行用油圧回路図、図２は、図１に示す切換弁５０の断面図、図３は、本実施形態に備えられる可変容量型油圧ポンプ２の馬力一定制御曲線とエンジン馬力曲線との関係を示すＰＱ線図、図４は、本実施形態に備えられる可変容量型油圧モータ１９の圧力一定制御時における駆動圧とモータ容量の関係を示す線図である。
【００２３】
図１に示すように、この走行用油圧回路１は、図示しない車輪に連結される可変容量型油圧モータ１９と、図示しないエンジンにより駆動されるメインポンプ２とを備えている。
【００２４】
メインポンプ２は、両傾転用の可変容量型油圧ポンプであり、このポンプ２の容量（以下「ポンプ容量」ともいう）を可変にするポンプ容量可変機構部３を有する。このポンプ容量可変機構部３は、斜板等の傾転によりポンプ容量を増減させるものである。このポンプ容量可変機構部３は、定容量型油圧ポンプ４からの吐出圧を受けて動作するポンプ用傾転シリンダ５により駆動される。このポンプ用傾転シリンダ５は、両端面に同じ面積の一対の受圧面６ａ，６ｂを有しこれら一対の受圧面６ａ，６ｂに作用する圧力により移動するピストン６と、このピストン６が摺動可能に配置されるシリンダ室７と、ピストン６を中立位置方向に付勢する一対の復帰ばね８，９とを有する。
【００２５】
ポンプ用傾転シリンダ５は、ピストン６の一対の受圧面６ａ，６ｂの両側において、前後進用の方向切換弁１０に接続してある。この方向切換弁１０は、前進または後進を指示する操作レバー１１に機械的に接続された機械式方向切換弁であり、この方向切換弁１０は、定容量型油圧ポンプ４から吐出される作動油の流れの方向を制御するものである。また、この方向切換弁１０は、定容量型油圧ポンプ４をポンプ用傾転シリンダ５の一方側に接続するとともに、他方側を作動油タンク３０に接続する第１位置１０ａと、定容量型油圧ポンプ４からポンプ用傾転シリンダ５の他方側に接続するとともに一方側を作動油タンク３０に接続する第２位置１０ｂと、ポンプ用傾転シリンダ５の両側を作動油タンク３０に接続する中立位置１０ｃと、スプールを中立位置１０ｃ方向に付勢する一対の復帰ばね１０ｄ，１０ｅとを有する。
【００２６】
定容量型油圧ポンプ４と方向切換弁１０との間には、定容量型油圧ポンプ４の吐出圧を減圧する減圧弁１２を設けてある。この減圧弁１２には、操作ペダル１３を連結してあり、この操作ペダル１３の踏込み量に応じてポンプ用傾転シリンダ５のピストン６を駆動させるパイロット圧力が出力されるようにしてある。
【００２７】
方向切換弁１０とポンプ用傾転シリンダ６の両側とを接続する一対の管路１４，１５のそれぞれには、絞り１６，１７を設けてある。これらの絞り１６，１７は、ポンプ用傾転シリンダ５のピストン６に作用する圧力の急激な変化、言い換えると、ピストン６の急激な移動、さらに言い換えると、ポンプ容量可変機構部３の傾転角の急激な変化、を防止するために設けてある。
【００２８】
可変容量型油圧モータ１９は、一対の管路、すなわち、第１，第２管路２０，２１を介してメインポンプ２と閉回路接続してある。この可変容量型油圧モータ１９は、モータ容量を可変にするモータ容量可変機構部２２を有する。このモータ容量可変機構部２２は、斜板等の傾転によりモータ容量を増減するものである。このモータ容量可変機構部２２は、可変容量型油圧モータ１９の流入側および流出側のいずれか高い方の圧力を受けて動作するアクチュエータ、すなわち、モータ用傾転シリンダ２３により駆動されるようにしてある。このモータ用傾転シリンダ２３は、両端面に面積の異なる、言い換えると径寸法の異なる一対の受圧面、すなわち大径受圧面２４ａおよび小径受圧面２４ｂを有しこれらの受圧面２４ａ，２４ｂに作用する圧力により移動するピストン２４と、ピストン２４の大径側が摺動する大径シリンダ室２５と、この大径シリンダ室２５と連続しピストン２４の小径側が摺動する小径シリンダ室２６とを備えている。
【００２９】
また、本実施形態は、可変容量型油圧モータ１９の流入側圧力および流出側圧力のうちの高い方の圧力を選択して出力する高圧選択弁３７と、モータ用傾転シリンダ２３の小径シリンダ室２６を高圧選択弁３７に接続する小径側管路３８と、大径シリンダ室２５に接続される大径側管路３９とを備えている。大径側管路３９には、大径シリンダ室２５を高圧選択弁３７とタンク回路９０に選択的に接続する切換弁５０を設けてある。
【００３０】
特に本実施形態では、ピストン２４の小径受圧面２４ｂに作用する押圧力が大径受圧面２４ａに作用する押圧力よりも大きくなったことに伴うピストン２４の移動によって、モータ容量可変機構部２２がモータ容量を増加させる方向に駆動するように、ピストン２４とモータ用容量可変機構部２２を連結してある。つまり、ピストン２４が小径シリンダ室２６側に移動するのに伴い、モータ用容量可変機構部２２の斜板等の傾転角が小さくなってモータ容量が減少し、逆に、ピストン２４が大径シリンダ室側２５に移動するのに伴い、斜板等の傾転角が大きくなってモータ容量が増加するようにしてある。
【００３１】
また、特に本実施形態では、切換弁５０が、モータ用傾転シリンダ２３の大径シリンダ室２５を高圧選択弁３７を接続する初期位置５１と、大径シリンダ室２５を絞り８６を介してタンク回路９０に接続する絞り位置５２と、大径側管路３９を閉じる中間位置５３とを有する。
【００３２】
また、切換弁５０は、初期位置５１から絞り位置５２に切り換わるためのパイロット圧として、高圧選択弁３７により選択される圧力を受ける第１受圧部５５と、初期位置５１から絞り位置５２に切り換わるのに必要なパイロット圧（作動圧）の大きさを設定する設定ばね５４と、大径側管路３９と絞り８６の間の圧力を設定ばね５４の付勢力と同方向から受ける第２受圧部５６を有する。
【００３３】
ここで、切換弁５０の構造を図２を用いて説明する。
【００３４】
切換弁５０は、図２に示すように、スプール６０と、このスプール６０が摺動するスプール室７０とを有する。スプール６０は、基本形状が円柱形の部材であり、大径摺動部６１と、この大径摺動部６１よりも径寸法が小さい小径摺動部６２と、大径摺動部６１と小径摺動部６２との間に設けられ、小径摺動部６２よりも径寸法が小さい頚部６３とを有し、これら大径摺動部６１、小径摺動部６１および頚部６３を一体に形成したものである。また、スプール室７０は、大径摺動部６１が摺動する大径摺動室７１と、小径摺動部６２が摺動する小径摺動室７２とが連続して設けられている。
【００３５】
大径摺動部６１の一端面６１ａと、頚部６３の外周面と、大径摺動室７１の一端面７１ａとに囲まれる空間は、高圧選択弁３７により導かれる作動油が流入する第１ポート部８０となっている。前記第１受圧面５５は、第１ポート部８０に面する大径摺動部６１の一端面６１ａの一部分であり、その受圧面積は、大径摺動部６１の径寸法から求められる円の面積と、小径摺動室７２の内径寸法から求められる円の面積の差である。（大径摺動部６１の断面積と小径摺動部６２の断面積との差とほぼ同等）また、大径摺動室７１の他端面７１ｂと大径摺動部６１の他端面６１ｂとの間には、前記設定ばね５４を配置してある。
【００３６】
小径摺動室７２には、大径シリンダ室２５と大径側管路３９を介して接続される第２ポート部８１を設けてある。この第２ポート部８１には、スプール６０の小径摺動部６２がラップするようにしてある。また、小径摺動室７２の壁面と頚部６３の間には、油道８２を形成してある。
【００３７】
スプール６０は、このスプール６０を軸方向に貫通する第１油路８４と、この第１油路８４と連続しスプール６０を径方向に貫通する第２油路８５とを有する。第１油路８４の一端には、前記絞り８６を設けてある。第１油路８４は、絞り８６を介してタンクポート部８７に連通させてある。
【００３８】
また、第１油路８４の他端は、摺動穴８８に開口している。この摺動穴８８には、ロッド８９を設け、このロッド８９に対しスプール６０が摺動可能に設けられている。前記第２受圧部５６は、摺動穴８８の受圧部となる。
【００３９】
また、本実施形態では、図３に示すように、エンジン馬力曲線４０を越えない範囲に設定した馬力一定制御曲線４１に従ったメインポンプ２の制御、すなわち、馬力一定制御を行うようにしてある。この馬力一定制御では、メインポンプ２の状態が、吐出圧Ｐｐ＝Ｐのときに、最大吐出流量Ｑｐ＝Ｑｐｍａｘを得ることができる。したがって、可変容量型油圧モータ１９とメインポンプ２とを接続する第１管路２０および第２管路２１の圧力をＰ近傍とすることで、エンジン出力を有効に使用しつつ、可変容量型油圧モータ１９の回転速度および駆動力の制御範囲を広くすることができる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、モータ用傾転シリンダ２３のピストン２４の小径受圧面２４ｂに与えられる圧力、すなわち、可変容量型油圧モータ１９にかかる負荷圧が、前記吐出圧Ｐよりも高くなったときにピストン２４が大径シリンダ室２５側に移動し、吐出圧Ｐよりも低くなったときにピストン２４が小径シリンダ室２６側に移動するように、ピストン２４の大径受圧面２４ａおよび小径受圧面２４ｂのそれぞれの面積を設定してある。
【００４１】
このように構成した本実施形態は、次のように動作する。
【００４２】
＜可変容量型油圧モータの駆動＞
操作者は、建設機械を前進させる際、まず操作レバー１１を操作して方向切換弁１０を図１に示す中立位置１０ｃから第１位置１０ａに切り換える。このとき、ポンプ用傾転シリンダ５の一方側が、管路１４と方向切換弁１０を介して減圧弁１２に接続され、他方側が管路１５と方向切換弁１０を介して作動油タンク３０に接続される。
【００４３】
次に、操作者は、操作ペダル１３を踏み込んで減圧弁１２を操作する。このとき、操作ペダル１３がべた踏みされ、踏込み量が最大踏込み量になると、この最大踏み量に応じたパイトッロ圧、すなわち最大パイロット圧力が減圧弁１２から出力され、方向切換弁１０と管路１４を介してポンプ用傾転シリンダ５の一方側に導かれる。このとき、ポンプ用傾転シリンダ５では、その他方側が作動油タンク３０に接続されている状態でピストン６の一方の受圧面６ａに最大パイロット圧力が与えられることから、ピストン６が、図１に示す中立位置から右方向へ限界位置まで移動し、これに連動してポンプ容量可変機構部３の傾転角が最大傾転角となる。つまり、メインポンプ２が、吐出圧Ｐの作動油を最大吐出流量Ｑｐｍａｘで吐出するようになる。
【００４４】
そして、メインポンプ２から吐出された作動油が第１管路２０により導かれて可変容量型油圧モータ１９に流入し、これにより、可変容量型油圧モータ１９が駆動される。可変容量型油圧モータ１９から流出した作動油は、第２管路２１を介してメインポンプ２に戻り、メインポンプ２から再び第１管路２０に吐出されて可変容量型油圧モータ１９に流入する。つまり、メインポンプ２と可変容量型油圧モータ１９の間で作動油の循環が繰り返されて、可変容量型油圧モータ１９が駆動し続ける。この結果、この可変容量型油圧モータ１９に接続された車輪が駆動されて、建設機械が前進する。
【００４５】
＜圧力一定制御＞
可変容量型油圧モータ１９の回転時、可変容量型油圧モータ１９に負荷が作用したとき、あるいは、減速時にブレーキ圧が発生したようなときに、可変容量型油圧モータ１９の流入側および流出側のいずれかの圧力が高くなると、すなわち、第１管路２０内および第２管路２１内のいずれかの圧力が高くなると、高圧選択弁３７により第１管路２０内の圧力および第２管路２１内の圧力のいずれか高い方の圧力が選択され出力される。この選択された圧力は、小径側管路３８を介してモータ用傾転シリンダ２４の小径シリンダ室２６に導かれて、ピストン２４の小径受圧面２４ｂに与えられるとともに、切換弁５０の第１ポート部８０に導かれて第１受圧部５５に与えられる。
【００４６】
切換弁５０の第１受圧部に与えられた圧力、すなわち、高圧選択弁３７により選択された圧力による押圧力が設定ばね５４により規定される付勢力よりも小さいとき、切換弁５０のスプール６０は、初期位置５１、すなわち、図２に示すように、小径摺動室７２側の限界位置に保持される。
【００４７】
この位置では、第２ポート部８１と油道８２とが連通するし、高圧選択弁３７によって選択された圧力が、第１ポート部８０、油道８２、第２ポート部８１および大径側管路３９を介してモータ用傾転シリンダ２３の大径シリンダ室２５に導かれる。これにより、高圧選択弁３７により選択された圧力が大径受圧面２４ａに付与される。つまり、高圧選択弁３７により選択された圧力が設定ばね５４により規定される切換弁５０の作動圧よりも小さいときは、ピストン２４の大径受圧面２４ａと小径受圧面２４ｂの両方に同じ大きさの圧力が与えられる。
【００４８】
このようにピストン２４の大径受圧面２４ａと小径受圧面２４ｂの両方に同じ大きさの圧力が与えられた状態では、両受圧面２４ａ，２４ｂの面積差により、大径受圧面２４ａに与えられる押圧力が小径側受圧面２４ｂに与えられる押圧力よりも大きくなる。これにより、ピストン２４が小径シリンダ室２４ｂ側の限界位置に保持され、これに伴って、モータ用可変機構部２２の斜板等が最小傾転角に保持される。この結果、モータ容量Ｑｍ＝Ｑｍｍｉｍ（最小モータ容量）に保持される。
【００４９】
また、例えば、可変容量型油圧モータ１９にかかる負荷が大きくなり、高圧選択弁３７により選択された圧力が切換弁５０の作動圧以上になると、スプール６０の第１受圧面５５に与えられる圧力によりスプール６０を大径摺動室７１側に押圧する押圧力が、設定ばね５４の付勢力よりも大きくなる。これにより、切換弁５０のスプール６０は、初期位置５１、すなわち小径摺動室７２側の限界位置から中間位置５３を経て、絞り位置５２、例えば大径摺動室７１側の限界位置まで移動する。
【００５０】
さらに、絞り位置５２では、スプール６０が図示左方向へ大きく移動しているため、第２ポート８１と第２油路８５とが連通し、モータ用傾転シリンダ２３の大径シリンダ室２５が、出力ポート部８１、第２油路８５、第１油路８４、絞り８６、タンクポート８７、およびタンク回路９０を介して作動油タンク３０に接続される。これに伴って、ピストン２４が、小径受圧面２４ｂに作用する圧力により、大径シリンダ室２５内の作動油を押し出しつつ大径シリンダ室２５側へ移動し、これに連動してモータ容量可変機構部２２の傾転角が大きくなる。この結果、モータ容量Ｑｍが増加する。
【００５１】
本実施形態では、モータ用傾転シリンダ２３のピストン２４と切換弁５０とが上述のように動作することによって、可変容量型油圧ポンプ２が吐出圧Ｐｐ＝Ｐ、吐出流量Ｑｐ＝Ｑｐｍａｘで駆動しているときに、図３に示す線図４２の線図部分４２ａのように、メインポンプ２の吐出圧Ｐを可変容量型油圧モータ１９の駆動圧Ｐｍとし、この駆動圧Ｐｍ＝Ｐを保持したまま、高圧選択弁３７により選択される圧力の変化に応じて、すなわち、可変容量型油圧モータ１９にかかる負荷圧の変化に応じて、モータ容量Ｑｍが最小モータ容量Ｑｍｍｉｎから最大モータ容量Ｑｍｍａｘの範囲で制御される。この結果、可変容量型油圧モータ１９の駆動力が負荷に応じて制御される。
【００５２】
また、上述した切換弁５０の中間位置５３では、図２に示すスプール６０が図示左方向へ移動し、小径摺動部６２により第２ポート８１と油路８２とが遮断され、さらに、第２ポート８１と第２油路８５とが遮断される。したがって、モータ用傾転シリンダ２３の大径シリンダ室２５内の圧力は、遮断時の圧力がそのまま保持される。このため、高圧選択弁３７からの圧油が小径シリンダ室２６にのみ供給されても、ピストン２４が急激に大傾転側に移動することがない。さらに、切換弁５０が中間位置５３から最大傾転角となる絞り位置５２まで移動する間は、大径側シリンダ室２５から大径側管路３９へ押し出された作動油は、切換弁５０の絞り８６により作動油タンク３０に排出される流量が制限される。すなわち、この間のピストン２４の大径シリンダ室２５側への移動速度が制限される。
【００５３】
加えて、大径シリンダ室２５から流出する圧油は、図２に示す第２ポート８１，第２油路８５、第１油路８４を介し、摺動孔８８に導かれ、摺動孔８８に形成された第２受圧部５６に対し、図示右方向への押圧力を付与する。したがって、スプール６０が、図示左方向へ移動する速度が制限され、結果として、ピストン２４の大径シリンダ室２５への移動速度がさらに制限される。
【００５４】
本実施形態によれば、次の効果が得られる。
【００５５】
本実施形態では、ピストン２４がモータ容量を増加させる方向に移動している間、大径シリンダ室２５から作動油タンク３０に排出される作動油の流量が、切換弁５０の絞り８６により制限されるとともに、大面積側管路３９と絞り８６の間の圧力に応じて切換弁５０のスプール６０が絞り位置５２と中間位置５３の間を移動することよって、大径シリンダ室２５から作動油タンク３０に排出される作動油の流量が調整されるようにしたため、モータ容量を増加させる際のピストン２４の急激な移動を防止できる。これにより、可変容量型油圧モータ１９の回転速度が急激に低下するのを防止でき、良好な走行操作性を確保することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、大面積側管路３９と絞り８６の間の圧力に応じて切換弁５０のスプール６０が絞り位置５２と中間位置５３の間を移動することよって、大径シリンダ室２５から作動油タンク３０に排出される作動油の流量が調整されるようにした。これにより、絞り８６を極端に小さくしなくても、大径シリンダ室２５から作動油タンク３０に排出される作動油の流量を効果的に制限することができる。この結果、絞り８６に対するゴミ詰りを低減できる。
【００５７】
なお、本実施形態では、可変容量型油圧モータ１９とメインポンプ２とを閉回路接続してあるが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、第１，第２管路２０，２１とメインポンプ２との間に方向切換弁を介在させ、メインポンプ２の吸込み側を作動油タンク３０に接続した開回路としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】走行用油圧回路図である。
【図２】図１に示す切換弁５０の断面図である。
【図３】本実施形態に備えられる可変容量型油圧ポンプ２の馬力一定制御曲線とエンジン馬力曲線との関係を示すＰＱ線図である。
【図４】本実施形態に備えられる可変容量型油圧モータ１９の圧力一定制御時における駆動圧とモータ容量の関係を示す線図である。
【符号の説明】
【００５９】
１      走行用油圧回路
２      メインポンプ
１９    可変容量型油圧モータ
２２    モータ容量可変機構部
２３    モータ用傾転シリンダ（アクチュエータ）
２４    ピストン
２４ａ  大径受圧面（大きい方の受圧面）
２４ｂ  小径受圧面（小さい方の受圧面）
２５    大径シリンダ室（大きい方の受圧面側）
２６    小径シリンダ室（小さい方の受圧面側）
３０    作動油タンク
３７    高圧選択弁
３８    小径側管路（小面積側管路）
３９    大径側管路（大面積側管路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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