JP2001304409A - 油圧モータの容量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熟練した操作を要することなく、ブレーキ部材
で大量に摩擦熱が発生することなく、しかも簡易な構成
で、油圧モータの回転数を一定値以下に制限できるよう
にする。 【解決手段】制御弁３が超高速域の位置３ｃに切り換え
られると、制御弁３から油路２６に、センシング圧Ｐs
が出力され、変速弁５に入力される。変速弁５によって
油圧モータ１の斜板１ａが変化し、油圧モータ１の容量
は大きくなる側に変化する。これにより油圧モータ１の
回転数が低下して油圧モータ１の回転数が所定の回転数
以下に制限される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧モータの容量を
制御する油圧モータの容量制御装置に関する。より詳し
くは、車両に搭載して車速を一定値つまり最高速度以下
に制限する制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホイールローダなどの車両は、油圧モー
タが回動することによって車輪あるいは履帯が回動して
車速が変化する。油圧モータの容量を変化させて油圧モ
ータの回転数を変えることにより油圧モータは変速す
る。油圧モータの容量が大きくなると油圧モータの回転
数が小さくなる。また油圧モータの容量が小さくなると
油圧モータの回転数が大きくなる。

【０００３】油圧モータの変速制御に関する発明は、種
々特許出願されて既に公知になっている。

【０００４】たとえば本出願人は特開平１１−２３０３
３３号公報において、低速用の油圧モータと、高速用の
油圧モータの２つの油圧モータを設け、低速用の油圧モ
ータと駆動軸との間に設けられたクラッチの係合の制御
と、高速用の油圧モータの容量の制御とを組み合わせる
ことにより変速を行うという発明を開示している。

【０００５】車両が平地を走行するときには超高速域に
は入らない。しかし車両の降板時には超高速域に入るこ
とがある。これは自重により車軸が駆動されることによ
り車速が最高速度を超えた超高速域に達するためであ
る。これをオーバーランの状態と呼ぶ。車両がオーバー
ランの状態になると、エンジンが過回転となりエンジン
が壊れるおそれがある。そこで車速が最高速度を超えな
いように車速を制限する必要がある。

【０００６】従来、車両がオーバーランしたときには、
オペレータがフットブレーキを操作して車速を最高速度
以下に落とすようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしフットブレーキ
によって車速を制限する操作は、熟練を要する。しかも
フットブレーキを必要以上に作動させると摩擦熱が大量
に発生したりブレーキ部材が摩耗するなどしてブレーキ
の耐久性に影響を与えるなどの問題が発生する。

【０００８】そこで熟練を要することなく、ブレーキの
耐久性に影響を与えることなく、車速を一定値以下に制
限することが望まれる。

【０００９】上記公報には、油圧モータが一定の回転数
を超えた場合つまり車速が一定値を超えた場合に、油圧
モータの容量を制御することに関する技術は記載されて
いない。

【００１０】しかも既存の油圧機器に大幅な変更を加え
ることなく簡易な構成で、油圧モータの容量を制御して
車速を一定値以下に制限することが要望されている。

【００１１】本発明は、熟練した操作を要することな
く、ブレーキ部材で大量に摩擦熱が発生することなく、
しかも簡易な構成で、油圧モータの回転数を一定値以下
に制限することを解決課題とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段および効果】本発明の第１
発明は、容量制御信号を入力することによって容量が変
化する可変容量型油圧モータ（１）と、前記可変容量型
油圧モータ（１）の回転数が大きくなるほど前記可変容
量型油圧モータ（１）の容量を小さくする容量制御信号
を出力する制御弁（３）とを備えた油圧モータの容量制
御装置において、前記可変容量型油圧モータ（１）の回
転数が所定の回転数以上になった場合に、前記制御弁
（３）から、前記可変容量型油圧モータ（１）の容量を
大きくする側に変化させる容量制御信号が出力するよう
に、前記制御弁（３）を構成したことを特徴とする。

【００１３】第１発明を図１を参照して具体的に説明す
る。

【００１４】第１発明によれば、車速センシングポンプ
２によって油圧モータ１の回転数が検出される。油圧モ
ータ１の回転数が大きくなるほどパイロット油路２５ａ
を介して制御弁３に入力されるパイロット圧Ｐ1が大き
くなる。油圧モータ１の回転数つまりパイロット圧Ｐ1
が一定値を超えると、制御弁３は超高速域の位置３ｃに
切り換えられる。

【００１５】制御弁３が超高速域の位置３ｃに位置する
と、制御弁３から油路２６に、圧力Ｐ1（高圧）が出力
され、変速弁５のパイロットポート５ｆに入力される。
変速弁５によって油圧モータ１の斜板１ａが変化し、油
圧モータ１の容量は大きくなる側に変化する。これによ
り油圧モータ１の回転数が低下して油圧モータ１の回転
数が所定の回転数以下に制限される。

【００１６】第１発明によれば、熟練した操作を要する
ことなく、ブレーキ部材で大量に摩擦熱が発生すること
なく、油圧モータの回転数を一定値以下に制限すること
ができる。

【００１７】また第２発明は、容量制御信号を入力する
ことによって容量が変化する可変容量型油圧モータ
（１）と、前記可変容量型油圧モータ（１）の回転数が
低回転数域の場合には前記可変容量型油圧モータ（１）
の容量を大きくする側に変化させる容量制御信号を出力
し、前記可変容量型油圧モータ（１）の回転数が高回転
数域の場合には前記可変容量型油圧モータの容量を小さ
くする側に変化させる容量制御信号を出力する制御弁
（３）とを備えた油圧モータの容量制御装置において、
前記可変容量型油圧モータ（１）の回転数が前記高回転
数域を超えた場合に、前記制御弁（３）から、前記可変
容量型油圧モータ（１）の容量を大きくする側に変化さ
せる容量制御信号が出力するように、前記制御弁（３）
を構成したことを特徴とする。

【００１８】第２発明を図１を参照して具体的に説明す
る。

【００１９】第２発明によれば、車速センシングポンプ
２によって油圧モータ１の回転数が検出される。油圧モ
ータ１の回転数が大きくなるほど、パイロット油路２５
ａを介して制御弁３に入力されるパイロット圧Ｐ1が大
きくなる。

【００２０】制御弁３は、低速域の位置３ａと高速域の
位置３ｂと超高速域の位置３ｃとを有している。

【００２１】油圧モータ１の回転数が低回転数域の場合
つまりパイロット圧Ｐ1が小さい場合には、制御弁３は
低速域の位置３ａに切り換えられる。

【００２２】制御弁３が低速域の位置３ａに位置する
と、制御弁３から油路２６に、チャージポンプ１０のチ
ャージ圧Ｐc（高圧）が出力され、変速弁５のパイロッ
トポート５ｆに入力される。変速弁５によって油圧モー
タ１の斜板１ａが変化し、油圧モータ１の容量は大きく
なる側に変化する。

【００２３】油圧モータ１の回転数が高回転数域の場合
つまりパイロット圧Ｐ1が大きい場合には、制御弁３は
高速域の位置３ｂに位置に切り換えられる。

【００２４】制御弁３が高速域の位置３ｂに位置する
と、制御弁３から油路２６に、タンク４０内のタンク圧
ＰT（低圧）が出力され、変速弁５のパイロットポート
５ｆに入力される。変速弁５によって油圧モータ１の斜
板１ａが変化し、油圧モータ１の容量は小さくなる側に
変化する。

【００２５】油圧モータ１の回転数が超高回転数域の場
合つまりパイロット圧Ｐ1が一定値を超えた場合には、
制御弁３は超高速域の位置３ｃに切り換えられる。

【００２６】制御弁３が超高速域の位置３ｃに位置する
と、制御弁３から油路２６に、圧力Ｐ1（高圧）が出力
され、変速弁５のパイロットポート５ｆに入力される。
変速弁５によって油圧モータ１の斜板１ａが変化し、油
圧モータ１の容量は大きくなる側に変化する。これによ
り油圧モータ１の回転数が低下して油圧モータ１の回転
数が所定の回転数以下に制限される。

【００２７】第２発明によれば、熟練した操作を要する
ことなく、ブレーキ部材で大量に摩擦熱が発生すること
なく、油圧モータの回転数を一定値以下に制限すること
ができる。

【００２８】さらに第２発明によれば、従来の制御弁３
に対して、超高速域の位置３ｃを付加するという簡易な
構成で、油圧モータ１の回転数を一定値以下に制限する
制御を行うことができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る
油圧モータの容量制御装置の実施形態について説明す
る。

【００３０】図１は第１の実施形態の油圧回路図を示
す。

【００３１】図１に示すように本実施形態装置は油圧ポ
ンプ７と油圧モータ１とでクローズド回路を構成してい
る。本実施形態では油圧モータ１によって車輪または履
帯を回動させて車両を走行させる場合を想定する。また
油圧ポンプ７、油圧モータ１は斜板式の油圧ポンプ、油
圧モータを用いた場合を想定して説明する。なお斜板式
の代わりに斜軸式の油圧ポンプ、油圧モータを用いるこ
ともできる。

【００３２】油圧ポンプ７は可変容量型の油圧ポンプで
ある。油圧ポンプ７は２つのポート７ｂ、７ｃを有し圧
油の流れを逆転させることができる両振り型の油圧ポン
プである。

【００３３】油圧ポンプ７は図示していない原動機に回
転軸９を介して接続している。原動機が稼働すると回転
軸９が回動し油圧ポンプ７から圧油が吐出する。油圧ポ
ンプ７の斜板７ａの傾斜角が変化することによって油圧
ポンプ７の容量（押し退け容積）が変化する。油圧ポン
プ７の斜板７ａはピストン３６に接続している。ピスト
ン３６が作動することによって油圧ポンプ７の容量が変
化する。油圧ポンプ７のポート７ｂまたはポート７ｃか
ら圧力Ｐp（以下吐出圧Ｐpという）の圧油が吐出され
る。油圧ポンプ７の各ポート７ｂ、７ｃはそれぞれ、油
路８Ｆ、８Ｒを介して油圧モータ１のポート１ｂ、１ｃ
に接続している。

【００３４】チャージポンプ１０は固定容量型の油圧ポ
ンプである。チャージポンプ１０は原動機に回転軸９を
介して接続している。原動機が稼働すると回転軸９が回
動しチャージポンプ１０から圧油が吐出する。チャージ
ポンプ１０の吐出ポート１０ａはポンプ吐出油路１１に
接続している。ポンプ吐出油路１１にはリリーフ弁１２
が接続している。リリーフ弁１２は原動機の稼働中にポ
ンプ吐出油路１１内の圧力を常時リリーフ圧Ｐcに固定
する。

【００３５】チャージポンプ１０から圧油が吐出すると
ポンプ吐出油路１１に圧力Ｐc（以下チャージ圧Ｐcとい
う）のチャージ圧油が出力される。ポンプ吐出油路１１
はモータ容量制御部４に接続している。

【００３６】油圧モータ１は可変容量型の油圧モータで
ある。油圧モータ１の一方のポート１ｂは油路８Ｆに接
続している。油圧モータ１の他方のポート１ｃは油路８
Ｒに接続している。油圧ポンプ７から吐出される圧油の
流量が一定であるとすれば、油圧モータ１の斜板１ａが
変化することによって油圧モータ１の容量（押し退け容
積）が変化し油圧モータ１の変速が行われる。油圧モー
タ１の容量が大きくなる側に斜板１ａが変化すると、油
圧モータ１の回転数が小さくなる。また油圧モータ１の
容量が小さくなる側に斜板１ａが変化すると、油圧モー
タ１の回転数が大きくなる。

【００３７】油圧モータ１の斜板１ａはピストン６に接
続している。ピストン６が作動することによって油圧モ
ータ１の容量が変化する。ピストン６の位置は変速弁５
によって制御される。ピストン６はシリンダ３３内に収
容されている。

【００３８】油圧モータ１の回転軸１３は車輪または履
帯に接続している。油圧モータ１が回動すると回転軸１
３が回動し車輪または履帯が回動する。このため車両の
速度が変化する。

【００３９】油圧モータ１の回転軸１３は減速機１４を
介して車速センシングポンプ２に接続している。車速セ
ンシングポンプ２は固定容量型の油圧ポンプである。車
速センシングポンプ２は２つのポート２ａ、２ｂを有し
ている。車速センシングポンプ２のポート２ａ、２ｂは
それぞれ、油路１５Ｆ、１５Ｒに接続している。油路１
５Ｆ、１５Ｒはそれぞれ、モータ容量制御部４に接続し
ている。

【００４０】油圧ポンプ７のポート７ｂから圧油が吐出
すると車両が前進し油圧ポンプ７のポート７ｃから圧油
が吐出すると車両が後進する。

【００４１】ピストン３６が中立位置から車両を前進さ
せる側に移動すると、油圧ポンプ７の斜板７ａが前進側
に傾動し油圧ポンプ７の一方のポート７ｂから吐出圧Ｐ
pの圧油が油路８Ｆに吐出される。油路８Ｆに吐出され
た圧油は油圧モータ１のポート１ｂに供給される。油圧
モータ１のポート１ｂに圧油が供給されると、油圧モー
タ１が作動し回転軸１３は前進方向に回動し車両が前進
する。

【００４２】同様にして車両が後進する。

【００４３】油圧モータ１の回転軸１３が前進方向に回
動すると、車速センシングポンプ２は回転軸１３の回転
数に応じて回動しポート２ａから圧力Ｐs（以下センシ
ング圧Ｐsという）の圧油を油路１５Ｆに吐出する。油
路１５Ｆのセンシング圧Ｐsは油圧モータ１の回転数に
応じた大きさとなる。逆に油圧モータ１の回転軸１３が
後進方向に回動すると、車速センシングポンプ２は回転
軸１３の回転数に応じて回動しポート２ｂからセンシン
グ圧Ｐsの圧油を油路１５Ｒに吐出する。油路１５Ｒの
センシング圧Ｐsは油圧モータ１の回転数に応じた大き
さとなる。モータ容量制御部４は、切換弁１６と、絞り
弁２１と、制御弁３とから構成されている。

【００４４】切換弁１６は位置１６ａと位置１６ｂとを
有した２位置切換弁である。

【００４５】油路１５Ｆ、１５Ｒは切換弁１６に接続し
ている。油路１５Ｆは油路１７ａに分岐している。油路
１７ａは切換弁１６の一方の受圧面１６ｃに接続してい
る。油路１５Ｒは油路１７ｂに分岐している。油路１７
ｂは切換弁１６の他方の受圧面１６ｄに接続している。
切換弁１６の出力側は油路１８、１９に接続している。
油路１９はポンプ吐出油路１１に接続している。このた
め油路１９内の圧力はチャージ圧Ｐcとなる。

【００４６】油圧モータ１が前進側に回動している場
合、車速センシングポンプ２は油路１５Ｆに圧油を吐出
する。このときセンシング圧Ｐsは油路１７ａを介して
切換弁１６の受圧面１６ｃに作用する。このため切換弁
１６は位置１６ａに切り換えられる。従って油路１５Ｆ
は油路１８に連通し、油路１８の圧力はセンシング圧Ｐ
sとなる。このとき油路１５Ｒは油路１９に連通し、油
圧１５Ｒの圧力は油路１９内の圧力であるチャージ圧Ｐ
cとなる。

【００４７】同様にして油圧モータ１が後進側に回動し
ている場合には切換弁１６は位置１６ｂに切り換えられ
る。従って油路１８の圧力がセンシング圧Ｐsとなり、
油路１５Ｒの圧力がチャージ圧Ｐcとなる。

【００４８】このように油圧モータ１が前進側、後進側
のいずれの回動方向に回動していても油路１８の圧力は
センシング圧Ｐsとなる。

【００４９】油路１８上には、油路１８を流れる圧油の
流量Ｑを制御する絞り弁２１が設けられている。絞り弁
２１は位置２１ａと位置２１ｂの２位置を有している。

【００５０】絞り弁２１が位置２１ａ側に移動すると絞
り弁２１の絞りの開口面積Ａが小さくなる。絞り弁２１
が位置２１ｂ側に移動すると絞り弁２１の絞りの開口面
積Ａが大きくなる。位置２１ａ、位置２１ｂの間で開口
面積Ａが連続的に変化する。

【００５１】油路１８は絞り弁２１の入力側で油路２０
に分岐している。油路２０は絞り弁２１の受圧面２１ｃ
に接続している。従って絞り弁２１はセンシング圧Ｐs
によって位置２１ｃの方向へ押される。油路１８は絞り
弁２１の出力側で油路２２に分岐している。油路２２は
絞り弁２１の他方の受圧面２１ｄに接続している。絞り
弁２１の受圧面２１ｄにはバネ２１ｅが付与されてい
る。油路２２は油路１９に接続している。従って絞り弁
２１はチャージ圧Ｐcとバネ２１ｅとによって位置２１
ａの方向へ押される。

【００５２】つぎにセンシング圧Ｐsについて説明す
る。

【００５３】センシング圧Ｐsは油圧モータ１の回転数
が大きくなるにつれて大きくなるように設計されてい
る。

【００５４】絞り弁２１の前後の圧力Ｐ1、Ｐ2の差圧を
ΔＰとしたとき、油路１８を流れる流量Ｑと、差圧ΔＰ
と、絞り弁２１の絞りの開口面積Ａとの間には、以下の
関係が成立する。

【００５５】Ｑ＝ｃ・Ａ√（ΔＰ） …（１） ただしｃは流量係数である。

【００５６】図４は流量Ｑと差圧ΔＰとの関係を示して
いる。図４で実線で示す特性Ｌは、絞り弁２１が動作し
位置２１ａ、２１ｂ間を移動するときの流量Ｑと差圧Δ
Ｐとの関係を示している。

【００５７】図４に示すように流量Ｑが増加するに応じ
て特性Ｌ1から特性Ｌ2に切り換わる。

【００５８】油圧モータ１の回転数が大きくなると、絞
り弁２１の入力圧Ｐ1が大きくなるため絞り弁２１の受
圧面２１ｃには大きい圧力が作用する。このため絞り弁
２１は位置２１ｂに位置する。このため絞り弁２１の開
口面積Ａは大きくなる。従って油圧モータ１の回転数が
大きいときには図４に示す特性Ｌ2に従って流量Ｑと差
圧ΔＰが変化する。

【００５９】つぎに制御弁３を説明する。

【００６０】制御弁３は低速域の位置３ａと高速域の位
置３ｂと超高速域の位置３ｃの３位置を有している。

【００６１】ここで低速域とは車両の速度Ｖが０ｋｍ/
ｈ以上Ｖ1以下の範囲の速度域のことである。また高速
域とは車両の速度ＶがＶ1より大きく車両が許容する速
度Ｖ2以下の範囲の速度域のことである。また超高速域
とはオーバーランのときの速度域のことであり車両の速
度Ｖが許容速度Ｖ2より大きい範囲の速度域のことであ
る。車両の車速Ｖが超高速域に達する状態では、車速を
最高速度Ｖ2以下まで下げる必要がある。

【００６２】制御弁３の入力ポート３ｇはポンプ吐出油
路１１に接続している。制御弁３には常時チャージ圧Ｐ
cの圧油が供給されている。制御弁３の入力側でポンプ
吐出油路１１はパイロット油路２３に分岐している。パ
イロット油路２３は制御弁３の受圧面３ｅに接続してい
る。このため制御弁３の受圧面３ｅにはチャージ圧Ｐc
がパイロット圧として作用する。制御弁３の受圧面３ｅ
にはバネ３ｄが付与されている。制御弁３はチャージ圧
Ｐcとバネ３ｄとにより位置３ａの方向へ押される。

【００６３】制御弁３のタンクポート３ｈはタンク４０
に連通している。

【００６４】制御弁３のポート３ｍはパイロット油路２
４に接続している。パイロット油路２４は制御弁３の他
方の受圧面３ｆに接続している。このため制御弁３の受
圧面３ｆにはパイロット油路２４内の圧力がパイロット
圧として作用する。

【００６５】絞り弁２１の入力側で油路１８はパイロッ
ト油路２５に分岐している。パイロット油路２５は更に
パイロット油路２５ａに分岐している。パイロット油路
２５ａは制御弁３の受圧面３ｆに接続している。このた
め制御弁３の受圧面３ｆには油路１８のセンシング圧Ｐ
sがパイロット圧として作用する。制御弁３はパイロッ
ト油路２４の圧力とセンシング圧Ｐsとにより位置３
ｂ、３ｃの方向へ押される。

【００６６】パイロット油路２５は制御弁３のポート３
ｒに連通している。

【００６７】制御弁３の出力ポート３ｊは油路２６に接
続している。

【００６８】制御弁３が低速域位置３ａでは、入力ポー
ト３ｇとポート３ｍと出力ポート３ｊが連通する。この
ためポンプ吐出油路１１とパイロット油路２４が連通し
て、パイロット油路２４を介してチャージ圧Ｐcが制御
弁３の受圧面３ｆに作用する。またポンプ吐出油路１１
と油路２６が連通して制御弁３を介してチャージ圧Ｐc
が油路２６に出力する。

【００６９】制御弁３が高速域位置３ｂでは、入力ポー
ト３ｇとポート３ｍが連通する。またタンクポート３ｈ
と出力ポート３ｊが連通する。このためポンプ吐出油路
１１とパイロット油路２４が連通して、パイロット油路
２４を介してチャージ圧Ｐcが制御弁３の受圧面３ｆに
作用する。またタンク４０と油路２６が連通して制御弁
３を介してタンク圧が油路２６に出力する。

【００７０】制御弁３が超高速域位置３ｃでは、ポート
３ｒとポート３ｍと出力ポート３ｊが連通する。このた
めパイロット油路２４とパイロット油路２５が連通し
て、パイロット油路２４を介して絞り弁２１の入力圧Ｐ
1が制御弁３の受圧面３ｆに作用する。またパイロット
油路２５と油路２６が連通して制御弁３を介して絞り弁
２１の入力圧Ｐ1が油路２６に出力する。

【００７１】つぎに変速弁５を説明する。

【００７２】変速弁５は位置５ａと位置５ｂとを有して
いる。

【００７３】変速弁５の受圧面５ｄにはパイロットポー
ト５ｆ、５ｇが設けられている。変速弁５の他方の受圧
面５ｃにはバネ５ｅが付与されている。

【００７４】変速弁５のパイロットポート５ｆは油路２
６に連通している。このため変速弁５のパイロットポー
ト５ｆには制御弁３から出力される圧油の圧力がパイロ
ット圧として作用する。

【００７５】変速弁５のパイロットポート５ｇは油路３
１に連通している。油路３１は油路３６に接続してい
る。油路８Ｒ、８Ｆはそれぞれ、油路２９、３０を介し
てチェック弁２７、２８に接続している。チェック弁２
７、２８は油路３６に接続している。

【００７６】チェック弁２７は油路２９から油路３６へ
向かう方向のみに圧油を通過させる。またチェック弁２
８は油路３０から油路３６へ向かう方向のみに圧油を通
過させる。このため油路３６へは油路８Ｒ、８Ｆのうち
何れか高い方の圧力が導かれる。従って変速弁５のパイ
ロットポート５ｇには油路８Ｆ内の圧力または油路８Ｒ
の圧力のうち大きい圧がパイロット圧として作用する。
つまり油圧ポンプ７の吐出圧Ｐpが変速弁５のパイロッ
トポート５ｇにパイロット圧として作用する。

【００７７】油路３１は油路３２に接続している。油路
３２は油路３４に分岐している。油路３４は変速弁５に
接続している。油路３２はピストン６の小径側のシリン
ダ室３３ｂに連通している。

【００７８】ピストン６の大径側のシリンダ室３３ａは
油路３５に連通している。油路３５は変速弁５に接続し
ている。また変速弁５はタンク４０に接続している。

【００７９】変速弁５が位置５ａに位置すると、変速弁
５を介して油路３４と油路３５は連通する。このためピ
ストン６の大径側のシリンダ室３３ａ内の圧力は油路３
２の圧力と同じ大きさになる。またピストン６の小径側
のシリンダ室３３ｂの圧力も油路３２の圧力と同じ大き
さとなる。このためピストン６の受圧面積の違いによっ
てピストン６は小径側のシリンダ室３３ｂを圧縮する方
向に移動する。このため油圧モータ１の斜板１ａは容量
が大きくなる側に傾動する。

【００８０】変速弁５が位置５ｂに位置すると、変速弁
５を介して油路３５はタンク４０に連通する。このため
ピストン６の大径側のシリンダ室３３ａ内の圧力はタン
ク圧となる。またピストン６の小径側のシリンダ室３３
ｂの圧力は油路３２の圧力と同じ大きさとなる。このた
めピストン６は大径側のシリンダ室３３ａを圧縮する方
向に移動する。このため油圧モータ１の斜板１ａは容量
が小さくなる側に傾動する。変速弁５はパイロットポー
ト５ｆ、５ｇに作用するパイロット圧に応じた力と、バ
ネ５ｅのバネ力とが釣り合う位置に変化する。

【００８１】以下図１の油圧回路の動作について説明す
る。

【００８２】車両が前進側に移動している場合、後進側
に移動している場合の両方とも以下の制御内容は同じで
あるので、車両が前進側に移動している場合を代表させ
て説明する。

【００８３】車両が前進側に移動している状態では、油
路８Ｆ内のポンプ吐出圧油が油圧モータ１のポート１ｂ
に吸い込まれ、油圧モータ１のポート１ｃから圧油が油
路８Ｒに吐出される。

【００８４】車速センシングポンプ２は油圧モータ１の
回転数に応じた流量を油路１５Ｆに吐出する。

【００８５】このため切換弁１６は位置１６ａに位置
し、油路１５Ｆは油路１８に連通する。油路１８の圧力
は油圧モータ１の回転数に応じた大きさになる。

【００８６】制御弁３が低速域位置３ａに位置している
と、入力ポート３ｇと出力ポート３ｊが連通する。この
ためポンプ吐出油路１１と油路２６が連通して制御弁３
を介してチャージ圧Ｐcが油路２６に出力される。

【００８７】図３（ａ）は制御弁３が低速域位置３ａに
位置しているときの変速弁５の位置を示している。

【００８８】図３（ａ）に示すように油路２６を介して
変速弁５のパイロットポート５ｆにはチャージ圧Ｐcが
パイロット圧として加えられる。一方変速弁５のパイロ
ットポート５ｇには油路３１の圧力がパイロット圧とし
て加えられる。このため変速弁５はバネ５ｅを圧縮する
方向に移動し変速弁５が位置５ａに位置する。変速弁５
が位置５ａに位置すると、変速弁５を介して油路３４と
油路３５が連通する。このためピストン６の大径側のシ
リンダ室３３ａ内の圧力は油路３２の圧力になる。また
ピストン６の小径側のシリンダ室３３ｂの圧力も油路３
２の圧力となる。ピストン６の受圧面積の違いによって
ピストン６は小径側のシリンダ室３３ｂを圧縮する方向
に移動する。このため油圧モータ１の斜板１ａは容量が
大きくなる側に傾動する。

【００８９】以上のようにして油圧モータ１の回転数が
小さいとき、つまり絞り弁２１の入力圧Ｐ1が小さいと
きは、油圧モータ１の容量は大きくなる。

【００９０】油圧モータ１の回転数が大きくなり、油路
１８の圧力Ｐsが大きくなると制御弁３が高速域位置３
ｂの方向に移動する。

【００９１】制御弁３が高速域位置３ｂに位置すると、
タンクポート３ｈと出力ポート３ｊが連通する。このた
めタンク４０と油路２６が連通して制御弁３を介してタ
ンク圧が油路２６に出力される。

【００９２】図３（ｂ）は制御弁３が高速域位置３ｂに
位置しているときの変速弁５の位置を示している。

【００９３】変速弁５のパイロットポート５ｆはタンク
圧Ｐになっている。一方変速弁５のパイロットポート５
ｇには油路３１を介して油路３２の圧力がパイロット圧
として加えられる。このため変速弁５はバネ５ｅが伸び
る方向に移動し変速弁５が位置５ｂに位置する。変速弁
５が位置５ｂに位置すると、変速弁５を介して油路３４
とタンク４０が連通する。このためピストン６の大径側
のシリンダ室３３ａ内の圧力はタンク圧（低圧）にな
る。またピストン６の小径側のシリンダ室３３ｂの圧力
は油路３２の圧力（高圧）となる。これによりピストン
６は大径側のシリンダ室３３ａを圧縮する方向に移動す
る。このため油圧モータ１の斜板１ａは容量が小さくな
る側に傾動する。

【００９４】以上のようにして油圧モータ１の回転数が
大きく油路１８の圧力Ｐsが大きいときは、油圧モータ
１の容量は小さくなる。

【００９５】なお変速弁５のパイロットポート５ｇに加
えられる圧力は車輪または履帯にかかる負荷に応じて変
化する。つまり車輪または履帯にかかる負荷が大きくな
ると油路８Ｆまたは８Ｒを介して変速弁５のパイロット
ポート５ｇに加わる圧力が大きくなり、変速弁５は位置
５ｂから位置５ａ側へ移動する。このため油圧モータ１
の斜板１ａは容量が大きくなる側に傾動する。このよう
に車輪または履帯にかかる負荷が大きくなると、油圧モ
ータ１の容量が大きくなり、車輪または履帯にかかる負
荷に相当するトルクが油圧モータ１で発生する。

【００９６】油圧モータ１の回転数が更に大きくなり、
しきい値を超えると、つまり油路１８の圧力Ｐsがしき
い値を超えると、制御弁３が超高速域位置３ｃに切り換
えられる。

【００９７】制御弁３が超高速域位置３ｃに位置する
と、ポート３ｒと出力ポート３ｊが連通する。このため
パイロット油路２５と油路２６が連通して制御弁３を介
して油路１８の圧力Ｐsが油路２６に出力される。

【００９８】図３（ｃ）は制御弁３が超高速域位置３ｃ
に位置しているときの変速弁５の位置を示している。

【００９９】図３（ｃ）に示すように油路２６を介して
変速弁５のパイロットポート５ｆには油路１８の圧力つ
まりセンシング圧Ｐsがパイロット圧として加えられ
る。一方変速弁５のパイロットポート５ｇには油路３１
の圧力がパイロット圧として加えられる。このため変速
弁５はバネ５ｅが圧縮する方向に移動し変速弁５が位置
５ａに位置する。

【０１００】ここで図３（ａ）と図３（ｃ）を比較す
る。図３（ａ）では変速弁５のパイロットポート５ｆに
絞り弁２１の出力圧であるチャージ圧Ｐcが加えられて
いる。一方図３（ｃ）では変速弁５のパイロットポート
５ｆに、絞り弁２１の出力圧であるチャージ圧Ｐcより
も高圧の入力圧Ｐsが加えられている。このため図３
（ａ）の場合よりも図３（ｃ）の場合の方が、より高圧
のパイロット圧によって変速弁５を確実に位置５ａに切
り換えることができる。

【０１０１】変速弁５が位置５ａに位置すると、変速弁
５を介して油路３４と油路３５が連通する。このためピ
ストン６の大径側のシリンダ室３３ａ内の圧力は油路３
２の圧力になる。またピストン６の小径側のシリンダ室
３３ｂの圧力も油路３２の圧力となる。ピストン６の受
圧面積の違いによってピストン６は小径側のシリンダ室
３３ｂを圧縮する方向に移動する。このため油圧モータ
１の斜板１ａは容量が大きくなる側に傾動する。これに
よって油圧モータ１の回転数が低下する。

【０１０２】油圧モータ１の回転数が小さくなり、しき
い値以下になると、つまり油路１８のセンシング圧Ｐs
がしきい値以下になると、制御弁３が超高速域位置３ｃ
から高速域位置３ｂに切り換えられる。これにより車両
の車速は所定の車速つまり許容速度Ｖ2以下に制限され
る。

【０１０３】制御弁３は、高速域位置３ｂから超高速域
位置３ｃに切り換えられるときと、逆に超高速域位置３
ｃから高速域位置３ｂに切り換えられるときとでヒステ
リシスを持っている。ヒステリシスを持たせるようにし
たのは車速が許容速度Ｖ2付近で走行しているときに頻
繁に変速が行われることを防止するためである。以下ヒ
ステリシスについて説明する。

【０１０４】制御弁３が高速域位置３ｂに位置している
とき、制御弁３の受圧面３ｅにはチャージ圧Ｐcが作用
し、受圧面３ｆの各パイロットポートにはチャージ圧Ｐ
cとセンシング圧Ｐsがぞれぞれ作用している。

【０１０５】一方制御弁３が超高速域位置３ｃに位置し
ているとき、制御弁３の受圧面３ｅにはチャージ圧Ｐc
が作用し、受圧面３ｆの各パイロットポートにはセンシ
ング圧Ｐsが作用している。

【０１０６】チャージ圧Ｐcよりもセンシング圧Ｐsの方
が大きいので制御弁３が高速域位置３ｂに位置している
ときよりも超高速域位置３ｃに位置しているときの方が
制御弁３の受圧面３ｆに作用する力が大きくなる。

【０１０７】このことは制御弁３が高速域位置３ｂから
超高速域位置３ｃに一旦切り換わったならば、高速域位
置３ｂから超高速域位置３ｃに切り換えたときのセンシ
ング圧Ｐsよりも低いセンシング圧Ｐsにしなければ、超
高速域位置３ｃから高速域位置３ｂに切り換わらないこ
とを意味する。つまり油圧モータ１の回転数を、高速域
位置３ｂから超高速域位置３ｃに切り換えられたときの
回転数よりも低い回転数にしなければ超高速域位置３ｃ
から高速域位置３ｂに切り換えることはできない。

【０１０８】車速に置き換えれば制御弁３が高速域位置
３ｂから超高速域位置３ｃに切り換えられたときの車速
よりも低下させなければ、制御弁３は超高速域位置３ｃ
から高速域位置３ｂに切り換わらない。

【０１０９】以上説明したように第１の実施形態によれ
ば、フットブレーキの操作によることなく制御弁３によ
って自動的に油圧モータ１の回転数を一定値以下に制限
することができる。このため熟練した操作を要せず、ま
たブレーキ部材で大量に摩擦熱が発生することがない。

【０１１０】また第１の実施形態によれば、従来の制御
弁３に対して、超高速域の位置３ｃを付加するという簡
易な構成で、油圧モータ１の回転数を一定値以下に制限
する制御を行うことができる。

【０１１１】なお図１で油路１８に絞り弁２１を設ける
代わりに、開口面積Ａが一定の固定絞りを設けてもよ
い。ただしこの場合にはパイロット油路２５ａを介して
制御弁３に作用するパイロット圧が大きく変動する。こ
れに対処するために制御弁３の受圧面３ｅ、３ｆの受圧
面積、バネ３ｄのバネ力を適宜変更すればよい。

【０１１２】図１では、制御弁３に油圧信号を入力して
制御弁３を作動させている。しかし制御弁３に電気信号
を入力して制御弁３を作動させてもよい。

【０１１３】図２は電気信号を制御弁３に入力して油圧
モータ１の容量を制御する第２の実施形態を示してい
る。

【０１１４】同図２に示す油圧回路では、図１で必要と
された減速機１４、車速センシングポンプ２、切換弁１
６、絞り弁２１等を省略することができる。

【０１１５】制御弁３のバネ３ｄに対向する側には電磁
ソレノイド３ｋが設けられる。一方油圧モータ１の回転
数は、油圧モータ１の回転軸の回転数を検出し検出信号
を電気信号として出力するセンサを用いることができ
る。また車輪または履帯の回転数を検出し検出信号を電
気信号として出力するセンサを用いてもよい。また車両
の対地速度を検出するセンサを使用してもよい。

【０１１６】センサによって油圧モータ１の回転数ない
しは車速が検出されると、この検出した回転数ないしは
車速に比例した電流値Ｄが制御弁３の電磁ソレノイド３
ｋに加えられる。このため油圧モータ１の回転数ないし
は車速に比例した力が電磁ソレノイド３ｋで発生して、
油圧モータ１の回転数ないしは車速に比例した力によっ
て制御弁３がバネ３ｄを圧縮する方向に移動する。これ
により油圧モータ１の回転数ないしは車速の上昇に伴っ
て制御弁３が低速域位置３ａから高速域位置３ｂへ移動
し、さらに高速域位置３ｂから超高速域位置３ｃに移動
する。

【０１１７】制御弁３が低速域位置３ａに位置すると、
入力ポート３ｇが出力ポート３ｊに連通する。このため
制御弁３から油路２６にチャージ圧Ｐcが出力される。
よって図３（ａ）と同様に変速弁５が動作して油圧モー
タ１の容量が大きくなる。

【０１１８】制御弁３が高速域位置３ｂに位置すると、
タンクポート３ｈが出力ポート３ｊに連通する。このた
め制御弁３から油路２６にタンク圧が出力される。よっ
て図３（ｂ）と同様に変速弁５が動作して油圧モータ１
の容量が小さくなる。

【０１１９】制御弁３が超高速位置３ｃに位置すると、
入力ポート３ｇが出力ポート３ｊに連通する。このため
制御弁３から油路２６に油路１８のセンシング圧Ｐsが
出力される。よって図３（ａ）と同様に変速弁５が動作
して油圧モータ１の容量が大きくなる。これにより油圧
モータ１の回転数が低下して、車両の車速が一定値以下
に制限される。

【０１２０】以上の実施形態では、車両の車速を一定値
（許容速度）以下に制限する場合を想定して説明した。
しかし本発明は車両の車速の制御に限定されるものでは
ない。つまり油圧モータ１の回転軸に接続される回転体
は車輪または履帯に限定されるものではない。本発明は
油圧モータ１の回転軸に接続される任意の回転体の回転
速度の制御に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１の実施形態の油圧回路図である。

【図２】図２は第２の実施形態の油圧回路図である。

【図３】図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、油圧モータが
変速する様子を説明する図である。

【図４】図４は、図１に示す絞り弁２１の前後差圧ΔＰ
と流量Ｑとの関係を示す図である。

【符号の説明】

１…可変容量型油圧モータ ２…車速センシングポンプ ３…制御弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容量制御信号を入力することによっ
   て容量が変化する可変容量型油圧モータ（１）と、前記
   可変容量型油圧モータ（１）の回転数が大きくなるほど
   前記可変容量型油圧モータ（１）の容量を小さくする容
   量制御信号を出力する制御弁（３）とを備えた油圧モー
   タの容量制御装置において、 前記可変容量型油圧モータ（１）の回転数が所定の回転
   数以上になった場合に、前記制御弁（３）から、前記可
   変容量型油圧モータ（１）の容量を大きくする側に変化
   させる容量制御信号が出力するように、前記制御弁
   （３）を構成したことを特徴とする油圧モータの容量制
   御装置。
2. 【請求項２】 容量制御信号を入力することによって
   容量が変化する可変容量型油圧モータ（１）と、前記可
   変容量型油圧モータ（１）の回転数が低回転数域の場合
   には前記可変容量型油圧モータ（１）の容量を大きくす
   る側に変化させる容量制御信号を出力し、前記可変容量
   型油圧モータ（１）の回転数が高回転数域の場合には前
   記可変容量型油圧モータの容量を小さくする側に変化さ
   せる容量制御信号を出力する制御弁（３）とを備えた油
   圧モータの容量制御装置において、 前記可変容量型油圧モータ（１）の回転数が前記高回転
   数域を超えた場合に、前記制御弁（３）から、前記可変
   容量型油圧モータ（１）の容量を大きくする側に変化さ
   せる容量制御信号が出力するように、前記制御弁（３）
   を構成したことを特徴とする油圧モータの容量制御装
   置。