JP6487368B2 - 可変容量型斜板式油圧ポンプの容量制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に設けられ、可変容量型斜板式油圧ポンプの容量制御を行うのに好適に用いられる可変容量型斜板式油圧ポンプの容量制御装置に関する。

一般に、可変容量型斜板式油圧ポンプは、油圧ショベルに代表される建設機械の油圧源をタンクと共に構成し、吸入ポート側からシリンダブロックの各シリンダ内に吸込んだ作動油を吐出ポート側から圧油として吐出する。この種の油圧ポンプは、筒状のケーシング内に傾転可能に設けた斜板を、外部からレギュレータを介して給排される傾転制御圧により傾転駆動する傾転アクチュエータを備えている。斜板には、高圧側の吐出ポートに連通している各シリンダ内の圧力がピストンを介して作用する。このときの圧力は合力の着力点（ピストン推力の合計着力中心点）として「∞」マークにより表示することが知られている。この斜板に働く合力の着力点「∞」は、斜板の傾転中心に対し上死点側にずれて作用する（例えば、特許文献１参照）。

これにより、斜板には傾転角を小さくする方向の復帰モーメントが生じる。即ち、油圧ポンプの吐出容量を小容量と大容量との間で可変に制御するときに、斜板は前記復帰モーメントの影響を受ける。このため、斜板の傾転動作は、傾転アクチュエータで大傾転側に駆動しようとするときに動作速度が遅くなり、逆に、斜板を小傾転側に駆動しようとするときには動作速度が速くなる傾向がある。

油圧ショベルのオペレータは、ブーム、アームおよびバケットからなる作業装置を駆動操作するときに操作レバーを傾転操作しても、傾転アクチュエータで斜板を大傾転側に駆動するときに、前記復帰モーメントの影響で動作速度が遅くなるため、操作性が悪いという評価を下すことがある。即ち、オペレータにとっては、レバー操作を開始したときに作業装置の動き出し、応答性が遅く感じられるため、オペレータにある種の「もたつき感」を与えることになる。

特開２０１４−１７７９１０号公報

そこで、特許文献１による従来技術は、弁板に形成した一対の切換ランドのうちピストンが吐出行程から吸入行程に切換わる位置にある第１の切換ランドに、吐出行程の最後でシリンダ内に残った圧力をタンク側に開放するための開放穴を設け、該開放穴をタンクに接続する通路の途中に切換弁を設けている。この切換弁は、レギュレータにより斜板の傾転角が小さくなるように傾転アクチュエータを駆動するときに閉弁され、前記斜板の傾転角が大きくなるように前記傾転アクチュエータを駆動するときには開弁される。

このため、斜板の傾転角を大きくする場合に、前記復帰モーメントが斜板に悪影響を与えるのを抑制でき、斜板を大傾転側に駆動する動作速度を速くし、応答性を向上することができる。しかし、従来技術による油圧ポンプは、弁板に形成した一対の切換ランドのうちピストンが吸入行程から吐出行程に切換わる位置にある第２の切換ランド側で、各シリンダのうち吸入ポートを通過したシリンダ内に吐出ポート側の高圧が逆流し、油圧脈動を発生させることがあり、これによる騒音を低減するのが難しいという未解決な問題がある。

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、傾転アクチュエータで斜板を大傾転側に駆動するときの応答性を向上でき、オペレータの操作フィーリングを良好にすることができる上に、油圧脈動の発生を抑えて騒音を低減できるようにした可変容量型斜板式油圧ポンプの容量制御装置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、複数のシリンダを有したシリンダブロックと、前記シリンダブロックの各シリンダに往復動可能に挿嵌された複数のピストンと、傾転可能に設けられ前記ピストンを往復動可能とする斜板と、外部からの傾転制御圧により前記斜板を傾転駆動する傾転アクチュエータと、前記各シリンダと間欠的に連通する吸入ポートと吐出ポートとが一対の切換ランドを挟んで形成された弁板と、パイロット油圧源と前記傾転アクチュエータとの間に設けられ前記パイロット油圧源から前記傾転アクチュエータに給排される前記傾転制御圧を可変に制御するレギュレータとを備え、前記弁板に形成された前記一対の切換ランドのうち前記ピストンが吐出行程から吸入行程に切換わる位置にある第１の切換ランドには、前記吐出行程の最後で前記各シリンダのうち、吐出行程にあるシリンダ内に残った圧油をタンクに導く開放穴が設けられ、前記開放穴をタンクに接続する通路の途中には、開弁時に前記開放穴をタンクに連通させ、閉弁時には前記開放穴をタンクに対して遮断する切換弁が設けられた可変容量型斜板式油圧ポンプの容量制御装置に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記切換弁は、常時は前記開放穴をタンクに対して遮断するように閉弁され、前記斜板の傾転角が大きくなるように前記傾転アクチュエータを駆動するときには開弁して前記開放穴をタンクに連通させるよう構成され、前記一対の切換ランドのうち前記ピストンが吸入行程から吐出行程に切換わる位置にある第２の切換ランドには、前記吐出行程の最初で前記各シリンダのうち、吐出行程にあるシリンダ内に圧油を供給するための供給穴が設けられ、前記供給穴と前記開放穴との間には、両者間に接続される第１の油通路と、前記第１の油通路を介して前記開放穴から前記供給穴に向けた圧油の流通を許容し、逆流を防止する第１の通路開閉弁とが設けられ、前記パイロット油圧源からなる圧油供給源と前記供給穴との間には、両者間に接続された第２の油通路と、前記第２の油通路を介して前記圧油供給源から前記供給穴に向けた圧油の流通を許容し、逆流を防止する第２の通路開閉弁とが設けられる構成としたことにある。

上述の如く構成することにより、本発明は、斜板を大傾転側に駆動するときの動作速度を速くし、ポンプ容量を大容量側に増やすときの応答性を向上することができる。これにより、例えば油圧ショベルのレバー操作開始時に、動き出しの応答性がアップし、操作性を高めることができる。また、第２の切換ランド側では、各シリンダのうち吸入ポートを通過したシリンダ内に吐出ポート側の高圧が逆流するのを抑え、油圧脈動を低減することができ、騒音の低減化を図ることができる。また、本発明はパイロットポンプからの圧油の中でも、主にポンプレギュレータやパイロットバルブ（パイロット操作弁）で使用されない、いわゆるリリーフにより捨てられる圧油を供給穴に導くことができるため、メインの油圧ポンプの容積効率に影響を与えず、上述した効果を奏することができる。

本発明の第１の実施の形態による可変容量型斜板式の油圧ポンプを示す縦断面図である。 第１の実施の形態による油圧ポンプの容量制御装置を油圧シリンダの駆動用油圧回路に適用した場合の初期状態（斜板を小容量側に傾転している状態）を示す回路構成図である。 図２中の方向制御弁を切換えると共に、レギュレータにより傾転アクチュエータを用いて斜板を大容量側に傾転駆動している状態を示す回路構成図である。 容量制御を行うコントローラの制御ブロック図である。 レバー操作量と電磁比例弁の制御信号（ポンプ容量）との関係を示す特性線図である。 第２の実施の形態による油圧ポンプの容量制御装置を油圧シリンダの駆動用油圧回路に適用した場合の初期状態を示す回路構成図である。

以下、本発明の実施の形態による可変容量型斜板式油圧ポンプの容量制御装置を、油圧ショベルに代表される建設機械に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

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ている。図１において、可変容量型斜板式油圧ポンプ１（以下、油圧ポンプ１という）は、後述のケーシング２、回転軸４、シリンダブロック５、複数のシリンダ６、ピストン７、シュー８、斜板支持体１０、斜板１１、傾転アクチュエータ１２および弁板１５等を含んで構成されている。油圧ポンプ１は、例えば油圧ショベルの原動機（後述のエンジン１８）によって回転駆動され、後述のタンク１７内から吸込んだ作動油を高圧の圧油として吐出する。

筒状のケーシング２は油圧ポンプ１の外殻を構成している。このケーシング２は、図１に示すように、筒状のケーシング本体２Ａと、該ケーシング本体２Ａの両端側を閉塞したフロントケーシング２Ｂ、リヤケーシング２Ｃとから構成されている。なお、ケーシング本体２Ａは、フロントケーシング２Ｂまたはリヤケーシング２Ｃのいずれか一方と一体に形成する構成としてもよい。

ケーシング本体２Ａの一側に位置するフロントケーシング２Ｂには、後述の斜板支持体１０が斜板１１の裏面側に対向して設けられている。また、ケーシング本体２Ａの他側に位置するリヤケーシング２Ｃには、一対の給排通路３Ａ，３Ｂが設けられている。該給排通路３Ａ，３Ｂのうち一方の給排通路３Ａは、低圧側の吸入通路となって後述のタンク１７に接続され、他方の給排通路３Ｂは、吐出通路となって後述する高圧側の吐出管路２０（図２、図３参照）に接続されている。

回転軸４はケーシング２内に回転可能に設けられている。この回転軸４は、フロントケーシング２Ｂとリヤケーシング２Ｃとにそれぞれ軸受を介して回転可能に支持されている。回転軸４の一端側は、フロントケーシング２Ｂから軸方向に突出する突出端４Ａとなり、この突出端４Ａには後述のエンジン１８が動力伝達機構（図示せず）等を介して連結されるものである。

シリンダブロック５は、回転軸４と一体的に回転するようにケーシング２内に設けられている。このシリンダブロック５には、その周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ６が設けられている。シリンダブロック５に設けるシリンダ６の個数は、例えば７個または９個となるように通常は奇数個であるが、偶数個であってもよい。シリンダブロック５の各シリンダ６には、後述する弁板１５の吸入ポート１５Ａ、吐出ポート１５Ｂと間欠的に連通するシリンダポート６Ａが形成されている。

複数のピストン７は、シリンダブロック５の各シリンダ６内にそれぞれ摺動可能に挿嵌されている。これらのピストン７は、シリンダブロック５の回転に伴ってシリンダ６内を往復動し、吸入行程と吐出行程とを繰返す。このため、後述の斜板１１には、高圧側の吐出ポート１５Ｂに連通している各シリンダ６内の圧力がピストン７を介して作用する。これは合力の着力点（ピストン推力の合計着力中心点）として、例えば図２、図３中に示すように「∞」マークにより表示されるものである。

また、各ピストン７には、シリンダ６から突出する突出端側にシュー８がそれぞれ揺動可能に設けられている。これらのシュー８は、後述する斜板１１の平滑面１１Ｂに対しピストン７からの押付力（油圧力）により押付けられ、この状態でシュー押え９等を介して保持される。各シュー８は、この状態で回転軸４、シリンダブロック５およびピストン７と一緒に回転することにより、リング状の円軌跡を描くように後述の平滑面１１Ｂ上を摺動変位する。

斜板支持体１０は、ケーシング２のフロントケーシング２Ｂに固定して設けられている。この斜板支持体１０は、図１に示す如く、回転軸４の周囲に位置して斜板１１の裏面側に配置され、ケーシング２のフロントケーシング２Ｂに固定されている。斜板支持体１０には、回転軸４を挟んで左，右方向（または、上，下方向）に離間した一対の傾転支持部１０Ａが設けられ、該傾転支持部１０Ａは、斜板１１を傾転可能に支持するために凹湾曲状の円弧面を有している。

斜板１１は、ケーシング２内に斜板支持体１０を介して傾転可能に設けられている。この斜板１１の裏面側には、斜板支持体１０の各傾転支持部１０Ａに向けて凸湾曲状に突出した一対の脚部１１Ａが設けられている。斜板１１の各脚部１１Ａは、回転軸４を挟んで例えば左，右方向（または、上，下方向）に離間し、凹湾曲状をなす斜板支持体１０の傾転支持部１０Ａに対し摺動可能に嵌合されている。

一方、斜板１１の表面側は、各シュー８を摺動可能に案内する平滑面１１Ｂとなっている。また、斜板１１には、その板厚方向に貫通して延びる貫通穴１１Ｃが設けられ、該貫通穴１１Ｃ内には、一対の脚部１１Ａ間に位置して回転軸４が隙間をもって挿通されている。斜板１１は、後述の傾転アクチュエータ１２（サーボピストン１３，１４）を用いて図１中に示す矢示Ａ，Ｂ方向に傾転駆動される。油圧ポンプ１の吐出容量（圧油の吐出流量）は、斜板１１の傾転角に応じて可変に制御される。

傾転アクチュエータ１２は、斜板１１を傾転駆動する油圧アクチュエータである。図１に示す如く、この傾転アクチュエータ１２は、シリンダブロック５の径方向で互いに対向して位置するように、ケーシング２のケーシング本体２Ａに設けられた一対のサーボピストン１３，１４により構成されている。ここで、該サーボピストン１３，１４は、シリンダブロック５の径方向外側に位置してケーシング本体２Ａに形成されたシリンダ穴１３Ａ，１４Ａと、該シリンダ穴１３Ａ，１４Ａ内に摺動可能に挿嵌され、該シリンダ穴１３Ａ，１４Ａとの間に液圧室１３Ｂ，１４Ｂを画成した傾転ピストン１３Ｃ，１４Ｃと、液圧室１３Ｂ，１４Ｂ内に配設され傾転ピストン１３Ｃ，１４Ｃを斜板１１側に向けて常時付勢するばね１３Ｄ，１４Ｄとを含んで構成されている。

傾転アクチュエータ１２（サーボピストン１３，１４）の液圧室１３Ｂ，１４Ｂには、図２、図３に示す後述の制御圧通路２６を通じて外部から傾転制御圧が給排される。この場合、サーボピストン１３のシリンダ穴１３Ａ、傾転ピストン１３Ｃは、サーボピストン１４のシリンダ穴１４Ａ、傾転ピストン１４Ｃよりも小径に形成されている。これにより、サーボピストン１４の傾転ピストン１４Ｃは、サーボピストン１３の傾転ピストン１３Ｃよりも傾転制御圧に対する受圧面積が大きくなっている。

このため、傾転アクチュエータ１２の液圧室１３Ｂ，１４Ｂに対して等しい圧力の傾転制御圧を供給するときには、両者間の受圧面積差によって傾転ピストン１４Ｃがシリンダ穴１４Ａ内から伸長し、サーボピストン１３の傾転ピストン１３Ｃがシリンダ穴１３Ａ内に縮小する。これにより、斜板１１は傾転アクチュエータ１２（即ち、傾転ピストン１３Ｃと傾転ピストン１４Ｃ）によって矢示Ａ方向へと、傾転角が小さくなる方向に傾転駆動される。

一方、図３に示すように、傾転制御圧を液圧室１３Ｂに供給し、液圧室１４Ｂ内の圧力を後述の容量制御弁２９を通じてタンク１７側に排出するときには、傾転ピストン１３Ｃがシリンダ穴１３Ａ内から伸長し、傾転ピストン１４Ｃがシリンダ穴１４Ａ内へと縮小する。これにより、斜板１１は傾転ピストン１３Ｃと傾転ピストン１４Ｃによって矢示Ｂ方向（即ち、傾転角が大きくなる方向）に傾転駆動される。このように、斜板１１は、傾転アクチュエータ１２の液圧室１３Ｂ，１４Ｂに給排される傾転制御圧に従って、矢示Ａ，Ｂ方向に傾転駆動されるものである。

弁板１５は、ケーシング２内に位置してリヤケーシング２Ｃとシリンダブロック５との間に設けられている。この弁板１５は、シリンダブロック５を挟んで斜板１１とは軸方向の反対側となる位置に配置されている。弁板１５は、回転軸４と一体に回転するシリンダブロック５を回転可能にリヤケーシング２Ｃと一緒に支持し、この状態でシリンダブロック５の端面に摺接している。

図２および図３に示すように、弁板１５には、一対の眉形状をなす給排ポート（即ち、吸入ポート１５Ａと吐出ポート１５Ｂと）が一対の切換ランド１５Ｃ，１５Ｄを挟んで形成されている。ここで、吸入ポート１５Ａは、リヤケーシング２Ｃの給排通路３Ａ，３Ｂのうち低圧側となる給排通路３Ａに常時連通し、吐出ポート１５Ｂは、高圧側となる給排通路３Ｂと常時連通している。

弁板１５の吸入ポート１５Ａと吐出ポート１５Ｂとは、シリンダブロック５の回転時に各シリンダ６のシリンダポート６Ａと間欠的に連通する。このとき、各シリンダ６内を往復動するピストン７は、その吸入行程で低圧側の給排通路３Ａから吸入ポート１５Ａを介して各シリンダ６内に作動油を吸込みつつ、吐出行程では各シリンダ６内で高圧状態となった圧油を吐出ポート１５Ｂを介して高圧側の給排通路３Ｂに向けて吐出させる。

弁板１５に形成した一対の切換ランド１５Ｃ，１５Ｄのうち第１の切換ランド１５Ｃは、ピストン７が吐出行程から吸入行程に切換わる位置（即ち、上死点ＴＤＣ側の位置）に配置されている。第２の切換ランド１５Ｄは、ピストン７が吸入行程から吐出行程に切換わる位置（即ち、下死点ＢＤＣ側の位置）に配置されている。また、弁板１５の吐出ポート１５Ｂには、ノッチ１５Ｅが第２の切換ランド１５Ｄ側に向けて三角形状に延びる切欠きとして形成されている。一方、弁板１５の吸入ポート１５Ａには、ノッチ１５Ｆが第１の切換ランド１５Ｃ側に向けて三角形状に延びる切欠きとして形成されている。

パイロットポンプ１６はタンク１７と共にパイロット油圧源を構成する。このパイロットポンプ１６は、原動機としてのエンジン１８によりメインの油圧ポンプ１と一緒に回転駆動される。パイロットポンプ１６の吐出側には、タンク１７との間に低圧リリーフ弁１９が設けられている。この低圧リリーフ弁１９は、パイロットポンプ１６の吐出圧（即ち、斜板１１の傾転制御圧）を予め決められたリリーフ設定圧以下の圧力に抑えるものである。

ここで、低圧リリーフ弁１９は、パイロットポンプ１６（即ち、エンジン１８）の停止時に閉弁している。一方、エンジン１８によりパイロットポンプ１６が回転されると、その吐出側のパイロット圧を前記リリーフ設定圧以下の圧力に抑えるために、低圧リリーフ弁１９は開弁する。この状態で、パイロットポンプ１６の吐出圧は、前記リリーフ設定圧以下の圧力に抑えられる。

メインの油圧ポンプ１には、その吐出管路２０とタンク１７との間に高圧リリーフ弁２１が設けられている。この高圧リリーフ弁２１は、油圧ポンプ１に過剰圧が発生するのを防ぐため、油圧ポンプ１の吐出圧を予め決められたリリーフ設定圧以下の圧力に抑える。このリリーフ設定圧は、低圧リリーフ弁１９よりも十分に高い圧力に設定される。メインの油圧ポンプ１は、タンク１７と共にメインの油圧源を構成している。

油圧シリンダ２２は油圧アクチュエータを構成している。この油圧シリンダ２２は、例えば油圧ショベルの作業装置（図示せず）に設けられるブームシリンダ、アームシリンダまたはバケットシリンダ等を構成するものである。なお、油圧アクチュエータとしては、油圧シリンダ２２に限らず、例えば旋回用の油圧モータ、走行用の油圧モータ等を用いることができる。

方向制御弁２３は、油圧ポンプ１、タンク１７と油圧シリンダ２２との間に設けられている。この方向制御弁２３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、左，右両側には油圧パイロット部２３Ａ，２３Ｂが設けられている。方向制御弁２３は、後述の操作弁２４から油圧パイロット部２３Ａ，２３Ｂにパイロット圧が供給されることにより、中立位置（Ｉ）から切換位置（II），（III）のいずれかに切換えられる。このとき、油圧ポンプ１から油圧シリンダ２２に給排される圧油の流量は、方向制御弁２３のストローク量（即ち、後述する操作レバー２４Ａの傾転操作量）に対応して可変に制御される。

油圧シリンダ２２は、方向制御弁２３を介して減圧弁型のパイロット操作弁２４（以下、操作弁２４という）により遠隔操作される。この操作弁２４は、例えば油圧ショベルの運転室（図示せず）内に設けられ、オペレータによって傾転操作される操作レバー２４Ａを有している。操作弁２４は、そのポンプポートがパイロットポンプ１６の吐出側に接続され、タンクポートがタンク１７に接続されている。操作弁２４の出力ポートは、パイロット管路２５Ａ，２５Ｂを介して方向制御弁２３の油圧パイロット部２３Ａ，２３Ｂに接続されている。

操作弁２４は、オペレータが操作レバー２４Ａを傾転操作したときに、その操作量に対応したパイロット圧をパイロット管路２５Ａ，２５Ｂを通じて方向制御弁２３の油圧パイロット部２３Ａ，２３Ｂに供給する。これにより、方向制御弁２３は、中立位置（Ｉ）から切換位置（II），（III）のいずれか一方に切換えられ、このときのストローク量（切換え量）は、操作レバー２４Ａの操作量に対応して増減される。操作弁２４には、例えば図４に示す後述の操作量検出器４４が付設されている。この操作量検出器４４は、操作レバー２４Ａのレバー操作量を検出し、その検出信号を後述のコントローラ４３に出力する。

傾転アクチュエータ１２とパイロットポンプ１６との間には、制御圧通路２６が設けられている。この制御圧通路２６は、図２、図３に示すように、一側がパイロットポンプ１６と低圧リリーフ弁１９との間でパイロットポンプ１６の吐出側に接続された第１通路２６Ａと、該第１通路２６Ａの他側に位置する接続点２７で２つに分岐した第２，第３通路２６Ｂ，２６Ｃとを含んで構成されている。制御圧通路２６の第２通路２６Ｂは、傾転アクチュエータ１２の液圧室１３Ｂに接続され、第３通路２６Ｃは液圧室１４Ｂに切換え可能に接続されている。

傾転制御用のレギュレータ２８は、制御圧通路２６の途中（例えば、第３通路２６Ｃの途中）に設けられている。このレギュレータ２８は、パイロットポンプ１６から傾転アクチュエータ１２の液圧室１３Ｂ，１４Ｂに給排される傾転制御圧を可変に制御するものである。レギュレータ２８は、第３通路２６Ｃの途中に設けられ傾転制御圧の供給位置（ａ）と排出位置（ｂ）とに切換えられる容量制御弁２９と、該容量制御弁２９を切換え制御する電磁比例弁３１とを含んで構成されている。

レギュレータ２８の容量制御弁２９は、油圧パイロット部２９Ａ、ばね２９Ｂおよびスリーブ２９Ｃを有する油圧パイロット式のサーボ弁（制御弁）を用いて構成されている。容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ａには、電磁比例弁３１を介してパイロット圧（例えば、パイロットポンプ１６からの制御圧通路２６を介したパイロット圧またはタンク圧レベルの低圧）が供給され、このパイロット圧に従って容量制御弁２９は供給位置（ａ）と排出位置（ｂ）とに切換えられる。ばね２９Ｂは、容量制御弁２９が供給位置（ａ）に戻るようにスプール（図示せず）を付勢している。

ここで、容量制御弁２９には、前記スプールの外周側にスリーブ２９Ｃが摺動可能に挿嵌して設けられている。このスリーブ２９Ｃには、傾転アクチュエータ１２（例えば、傾転ピストン１３Ｃ）との間にフィードバックリンク３０が設けられている。このフィードバックリンク３０は、傾転アクチュエータ１２の動きに追従してスリーブ２９Ｃを摺動変位させ、容量制御弁２９が供給位置（ａ）と排出位置（ｂ）とに切換わる位置をスリーブ２９Ｃを介して可変に調整する。

電磁比例弁３１には、後述のコントローラ４３から図５に示す特性線４５に従って制御信号（電流信号）が出力される。この制御信号は操作レバー２４Ａの傾転操作量に比例または対応して電流値が増減され、電磁比例弁３１は、制御信号の電流値に比例して低圧位置（ｃ）から昇圧位置（ｄ）へと漸次切換えられる。このため、容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ａには、図５の特性線４５に対応したパイロット圧が供給される。これにより、容量制御弁２９は、供給位置（ａ）から排出位置（ｂ）へと操作レバー２４Ａの傾転操作量に対応して切換えられる。

図３に示すように、操作レバー２４Ａを傾転操作して油圧ポンプ１の容量を小容量（Ｍｉｎ）側から大容量（Ｍａｘ）側へと大きくする場合、傾転アクチュエータ１２の液圧室１４Ｂは、容量制御弁２９が供給位置（ａ）から排出位置（ｂ）へと切換わるに応じて内部の圧力が低下する。一方、液圧室１３Ｂには制御圧通路２６の第２通路２６Ｂから傾転制御圧が供給される。これによって、傾転ピストン１３Ｃは漸次伸長し、傾転ピストン１４Ｃは漸次縮小する。この結果、油圧ポンプ１の吐出容量は、図５の特性線４５に沿うように操作レバー２４Ａの傾転操作量に対応して可変に制御される。油圧ポンプ１の吐出容量は、操作レバー２４Ａの傾転操作量（レバー操作量）を小さくすると最小容量（Ｍｉｎ）となり、レバー操作量を大きくしたときには最大容量（Ｍａｘ）となる。このような制御は、一般的にポジティブコントロールと呼ばれている。

弁板１５の第１の切換ランド１５Ｃには小径の開放穴３２が設けられている。この開放穴３２は、弁板１５に形成した一対の切換ランド１５Ｃ，１５Ｄのうち各シリンダ６内のピストン７が吐出行程から吸入行程に切換わる位置にある第１の切換ランド１５Ｃに開口した小径穴である。開放穴３２は、前記吐出行程の最後で各シリンダ６のうち、吐出行程にあるシリンダ６内に残った圧油をタンク１７に導いて圧力を開放する。換言すると、開放穴３２は、シリンダブロック５の回転に伴って各ピストン７が吐出行程から吸入行程に切換わる途中で該当するシリンダ６内に残った圧力（圧油）をタンク１７に排出（開放）するものである。

図２に示すように、シリンダブロック５（点線で示すシリンダポート６Ａ）が弁板１５に対して矢示Ｃ方向に回転する場合、開放穴３２は、第１の切換ランド１５Ｃのうち上死点ＴＤＣに対応する位置よりも僅かに手前側となる位置に配置されている。開放穴３２の位置を通過するシリンダポート６Ａ（図２中に点線で示す）は、各シリンダ６内のピストン７が吐出行程から吸入行程に切換わる段階（即ち、上死点ＴＤＣから下死点ＢＤＣに向けて摺動変位する段階）でノッチ１５Ｆを介して吸入ポート１５Ａに連通し、各シリンダ６内のピストン７は、シリンダブロック５の矢示Ｃ方向の回転に伴って吸入行程を行う。

弁板１５の第１の切換ランド１５Ｃには、小径の開放穴３２をタンク１７に接続する通路（以下、タンク通路３３という）が設けられている。該タンク通路３３の途中には、開弁時に開放穴３２をタンク１７に連通させ、閉弁時には開放穴３２をタンク１７に対して遮断する切換弁３４が設けられている。この切換弁３４は、後述する固定絞り３６の前，後で制御圧通路２６の第１通路２６Ａに生じる差圧が、一対のパイロット管路３５Ａ，３５Ｂを介したパイロット圧として供給される油圧パイロット式の切換弁により構成されている。

油圧パイロット式の切換弁３４は、第１，第２の油圧パイロット部３４Ａ，３４Ｂとばね３４Ｃとを有し、常時は図２に示す如く、ばね３４Ｃにより閉弁位置（ｅ）に切換えた状態に保持されている。第１，第２の油圧パイロット部３４Ａ，３４Ｂは、例えば切換弁３４の左，右両側に互いに対向して設けられ、第２の油圧パイロット部３４Ｂは、ばね３４Ｃと同方向にパイロット管路３５Ｂからのパイロット圧を作用させる。一方、第１の油圧パイロット部３４Ａは、第２の油圧パイロット部３４Ｂおよびばね３４Ｃとは反対方向にパイロット管路３５Ａからのパイロット圧を作用させる。

このため、パイロット管路３５Ａ，３５Ｂから第１，第２の油圧パイロット部３４Ａ，３４Ｂに供給されるパイロット圧の差圧（即ち、絞り３６の前，後の差圧）が、ばね３４Ｃの設定圧よりも高くなると、切換弁３４は図３に示す如く、ばね３４Ｃの付勢力に抗して閉弁位置（ｅ）から開弁位置（ｆ）に切換わる。開弁位置（ｆ）にある切換弁３４は、タンク通路３３を通じて開放穴３２をタンク１７に連通させる。このとき、シリンダブロック５の回転に伴って各ピストン７が吐出行程から吸入行程に切換わる途中で該当するシリンダ６内に残った圧力（吐出行程での残圧）は、タンク通路３３と切換弁３４とを介してタンク１７に排出（開放）される。

これにより、各ピストン７が吐出行程から吸入行程に切換わるときには、該当するシリンダ６内に残圧があったとしても、この圧力は開放穴３２側からタンク１７に排出（開放）される。この結果、シリンダブロック５の回転に伴って吸入行程を迎える各シリンダ６内は、吐出行程時の残圧をなくしタンク１７と同等の圧力状態に保たれるものである。

しかし、切換弁３４は、前記差圧が小さくなって閉弁位置（ｅ）に戻ったときに、開放穴３２をタンク１７に対して遮断する。このため、切換弁３４が閉弁位置（ｅ）に保持されている間は、前記シリンダ６内に残った圧力（吐出行程での残圧）がタンク１７に排出（開放）されることはない。この場合、前記シリンダ６内に残った圧力（吐出行程での残圧）は、後述のチェック弁３９を介して第１の油通路３８側に導かれる。

制御圧通路２６の途中には固定絞り３６が設けられている。この固定絞り３６は、制御圧通路２６の第１通路２６Ａに設けられ、パイロットポンプ１６から傾転アクチュエータ１２に向けて前記傾転制御圧（圧油）を供給するときに、圧油の流れを絞る流量制限部を構成している。固定絞り３６は、第１通路２６Ａに対する第２，第３通路２６Ｂ，２６Ｃの接続点２７よりも上流側（パイロットポンプ１６側寄りの位置）に配置されている。固定絞り３６は、パイロットポンプ１６から第１通路２６Ａを介して第２，第３通路２６Ｂ，２６Ｃへと傾転制御圧（圧油）を供給するときに、第１通路２６Ａを流通する作動油（圧油）の流れを絞る。

図３に示すように、パイロットポンプ１６からの傾転制御圧を第１通路２６Ａから第２通路２６Ｂに向けて供給するときには、このときの作動油（圧油）の流れが固定絞り３６により絞られる。このため、パイロットポンプ１６から供給される傾転制御圧は、固定絞り３６の下流側（即ち、接続点２７側）で圧力降下し、これに伴って第１，第２のパイロット管路３５Ａ，３５Ｂ内のパイロット圧には圧力差（差圧）が発生する。

ここで、第１のパイロット管路３５Ａは、その一端側が固定絞り３６の上流側で第１通路２６Ａに接続され、第１のパイロット管路３５Ａの他端側は、切換弁３４の第１の油圧パイロット部３４Ａに接続されている。第２のパイロット管路３５Ｂは、その一端側が固定絞り３６の下流側で第１通路２６Ａに接続され、第２のパイロット管路３５Ｂの他端側は、切換弁３４の第２の油圧パイロット部３４Ｂに接続されている。

このため、固定絞り３６の上流側と下流側との間に差圧（即ち、絞り３６の前，後の差圧）が発生すると、第１のパイロット管路３５Ａから切換弁３４の油圧パイロット部３４Ａに供給されるパイロット圧の方が、第２のパイロット管路３５Ｂから第２の油圧パイロット部３４Ｂに供給されるパイロット圧よりも高くなる。このときの差圧（第１，第２の油圧パイロット部３４Ａ，３４Ｂ間の差圧）がばね３４Ｃの設定圧よりも高くなると、図３に示す如く切換弁３４は、ばね３４Ｃの付勢力に抗して閉弁位置（ｅ）から開弁位置（ｆ）に切換わる。

即ち、斜板１１の傾転角を大きくしポンプ容量を小容量（Ｍｉｎ）側から大容量（Ｍａｘ）側に増大させるときには、傾転アクチュエータ１２が図３中の矢示Ｂ方向に駆動されるように、電磁比例弁３１は低圧位置（ｃ）から昇圧位置（ｄ）に切換えられており、これに伴って容量制御弁２９は供給位置（ａ）から排出位置（ｂ）へと切換えられている。これにより、レギュレータ２８は、液圧室１４Ｂ内の圧油を容量制御弁２９を介してタンク１７側に排出させ、パイロットポンプ１６からの傾転制御圧は、第１通路２６Ａから第２通路２６Ｂに向けて供給される。

このように、パイロットポンプ１６から吐出された圧油（傾転制御圧）が第１通路２６Ａから第２通路２６Ｂに向けて供給される場合、この圧油（作動油）の流れは固定絞り３６により絞られる。このため、傾転制御圧は接続点２７側で圧力降下し、これに伴ってパイロット管路３５Ａ，３５Ｂ内のパイロット圧には、固定絞り３６の前，後で大きな圧力差（差圧）が発生する。切換弁３４は、第１，第２の油圧パイロット部３４Ａ，３４Ｂ間の差圧がばね３４Ｃの設定圧よりも高くなると、ばね３４Ｃの付勢力に抗して閉弁位置（ｅ）から開弁位置（ｆ）に切換えられる。

一方、斜板１１の傾転角が小さくなるように傾転アクチュエータ１２を図２中の矢示Ａ方向に駆動するときには、パイロットポンプ１６からの傾転制御圧が第１通路２６Ａ、第３通路２６Ｃから容量制御弁２９を介して液圧室１４Ｂに供給される。液圧室１３Ｂ内の圧油は、第２通路２６Ｂ内に向けて排出される。この排出油は、固定絞り３６とは逆向きに第３通路２６Ｃ側へと流れ、容量制御弁２９を介して液圧室１４Ｂに供給（補給）される。

このため、固定絞り３６を流通する作動油（傾転制御圧）の流量は大幅に低下し、固定絞り３６でほとんど圧力降下されることなく、接続点２７側の圧力は、高い圧力状態（即ち、固定絞り３６の前，後で差圧がほとんど生じない状態）を保つ。これにより、第１，第２のパイロット管路３５Ａ，３５Ｂ内のパイロット圧は、両者間の差圧が小さくなる。この結果、切換弁３４は、第１，第２の油圧パイロット部３４Ａ，３４Ｂ間の差圧がばね３４Ｃの設定圧よりも小さくなって、該ばね３４Ｃにより開弁位置（ｆ）から閉弁位置（ｅ）に戻されるように切換えられる。

弁板１５の第２の切換ランド１５Ｄには小径の供給穴３７が設けられている。この供給穴３７は、弁板１５に形成した一対の切換ランド１５Ｃ，１５Ｄのうち各ピストン７が吸入行程から吐出行程に切換わる位置にある第２の切換ランド１５Ｄに開口した小径穴である。供給穴３７は、前記吸入行程の最後（または吐出行程の最初）で各シリンダ６のうち、吸入行程から吐出行程に切換り始めるシリンダ６内に後述の圧油（圧力）を供給するために第２の切換ランド１５Ｄに形成されている。

図２に示すように、シリンダブロック５（点線で示すシリンダポート６Ａ）が弁板１５に対して矢示Ｃ方向に回転する場合、供給穴３７は、第２の切換ランド１５Ｄのうち下死点ＢＤＣに対応する位置よりも僅かに手前側となる位置に配置されている。供給穴３７の位置を通過するシリンダポート（図２中に点線で示す）は、各シリンダ６内のピストン７が吸入行程から吐出行程に切換わる段階（即ち、下死点ＢＤＣから上死点ＴＤＣに向けて摺動変位する段階）でノッチ１５Ｅを介して吐出ポート１５Ｂに連通し、各シリンダ６内のピストン７は、シリンダブロック５の矢示Ｃ方向の回転に伴って吐出行程を行う。

弁板１５には、第１の切換ランド１５Ｃ側の開放穴３２と第２の切換ランド１５Ｄ側の供給穴３７とが接続される第１の油通路３８が設けられている。この第１の油通路３８は、開放穴３２と供給穴３７とを接続する通路であればよく、弁板１５を含んだ複数の部材にわたって設ける構成であってもよい。開放穴３２と供給穴３７との間には、例えば第１の油通路３８の途中に位置して第１のチェック弁３９が設けられている。

第１のチェック弁３９は、切換ランド１５Ｃ側の開放穴３２から油通路３８を介して切換ランド１５Ｄ側の供給穴３７に向け圧油が流通するのを許容し、逆流を防止する第１の通路開閉弁としての逆止弁である。このため、供給穴３７から開放穴３２側に向けて圧油が逆流することはなく、第１のチェック弁３９は、開放穴３２から供給穴３７に向けてのみ一方向に圧油を流通させる。

ここで、切換ランド１５Ｃ側の開放穴３２は、切換弁３４によりタンク通路３３がタンク１７に対して遮断されている間、前述の如く吐出行程の最後でシリンダ６内に残った圧力（吐出行程での残圧）をタンク１７側に排出（開放）することはできない。このため、開放穴３２に導かれた圧力（吐出行程での残圧）は、第１のチェック弁３９を開弁させた状態で第１の油通路３８を介して供給穴３７に達し、供給穴３７からシリンダポート６Ａに向けて供給される。即ち、シリンダブロック５が図２中の矢示Ｃ方向に回転するときに、吸入行程の最後（または吐出行程の最初）で各シリンダ６のうち、吸入行程から吐出行程に切換り始めるシリンダ６内には、供給穴３７からの圧油（吐出行程での残圧）を供給することができる。

第１の実施の形態では、パイロット油圧源をタンク１７と共に構成するパイロットポンプ１６が圧油供給源となっている。パイロットポンプ１６の吐出側と供給穴３７との間には、両者間に接続された第２の油通路４０が設けられている。この油通路４０は、上流側がパイロットポンプ１６の吐出側に接続された第１通路２６Ａに連通し、下流側が供給穴３７に接続されている。第２の油通路４０の下流側は、第１の油通路３８の下流側と共通の通路として形成されている。なお、両者を別々の通路として供給穴３７に接続する構成としてもよい。

パイロットポンプ１６の吐出側と供給穴３７との間には、例えば第２の油通路４０の途中に位置して第２のチェック弁４１が設けられている。第２のチェック弁４１は、パイロットポンプ１６の吐出側から油通路４０を介して供給穴３７に向け圧油が流通するのを許容し、逆流を防止する第２の通路開閉弁としての逆止弁である。このため、供給穴３７からパイロットポンプ１６側に向けて圧油が逆流することはなく、第２のチェック弁４１は、パイロットポンプ１６の吐出側から供給穴３７に向けてのみ一方向に圧油（即ち、パイロットポンプ１６からのパイロット圧）を流通させる。

他のタンク通路４２は、低圧リリーフ弁１９とタンク１７との間に設けられている。このタンク通路４２は、パイロットポンプ１６の吐出圧が低圧リリーフ弁１９の設定圧以上に上昇すると、このときの過剰圧を低圧リリーフ弁１９の開弁に伴ってタンク１７側にリリーフさせる。

図４に示すコントローラ４３は、電磁比例弁３１に制御信号を出力する制御手段である。該コントローラ４３は、その入力側に操作量検出器４４が接続され、出力側には電磁比例弁３１が接続されている。操作量検出器４４は、操作弁２４（操作レバー２４Ａ）のレバー操作量を検出するもので、その検出信号をコントローラ４３に出力する。

コントローラ４３は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等の記憶部４３Ａを有し、この記憶部４３Ａには、図５に示す特性線４５が特性マップとして更新可能に格納されている。この特性線４５は、前述したポジティブコントロールにより油圧ポンプ１の容量制御を行うために、コントローラ４３から電磁比例弁３１に出力する制御信号を操作レバー２４Ａの操作量に対応して増減させる特性（例えば、操作量に比例する特性）に設定されている。

なお、電磁比例弁３１は、図５に示す特性線４５のように操作レバー２４Ａの操作量に基づいて制御信号の電流値が可変に制御される構成であればよく、必ずしもコントローラ４３を用いる必要はない。例えば、ポテンショメータ等の可変抵抗器を用い、その操作量に応じて電磁比例弁３１を低圧位置（ｃ）から昇圧位置（ｄ）に漸次切換える構成としてもよい。

第１の実施の形態による可変容量型斜板式の油圧ポンプ１と当該油圧ポンプ１の容量制御装置は、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、油圧ショベルの運転室に搭乗したオペレータが、エンジン１８を始動して回転させると、油圧ポンプ１の回転軸４がシリンダブロック５と一緒に回転駆動される。このとき、エンジン１８によってパイロットポンプ１６も回転駆動される。このため、パイロットポンプ１６から制御圧通路２６に向けて傾転制御圧が供給され、固定絞り３６の前，後位置からはパイロット管路３５Ａ，３５Ｂに向けてパイロット圧が供給される。

ここで、図２に示す油圧ポンプ１の容量制御装置は、エンジン１８が始動前で停止している初期状態では低圧リリーフ弁１９が閉弁している。しかし、エンジン１８を稼働して油圧ポンプ１とパイロットポンプ１６とを回転駆動している状態では、低圧リリーフ弁１９が開弁して制御圧通路２６内の圧力（傾転制御圧）をほぼ一定のリリーフ設定圧に調整（設定）している。

レギュレータ２８の電磁比例弁３１が低圧位置（ｃ）にある間、容量制御弁２９は、ばね２９Ｂにより供給位置（ａ）に戻された状態に保持されている。このため、パイロットポンプ１６からの傾転制御圧は、第１通路２６Ａ、第３通路２６Ｃから容量制御弁２９を介して液圧室１４Ｂに供給される。これにより、傾転アクチュエータ１２は、斜板１１の傾転角を小さくする方向（図２中の矢示Ａ方向）に駆動され、液圧室１３Ｂ内の圧油は第２通路２６Ｂに向けて排出される。

このため、固定絞り３６を流通する作動油（傾転制御圧）の流量は低下し、固定絞り３６の前，後では、差圧がほとんど生じない状態となる。これにより、第１，第２のパイロット管路３５Ａ，３５Ｂ内のパイロット圧は、両者間の差圧が小さくなる。この結果、切換弁３４は、第１，第２の油圧パイロット部３４Ａ，３４Ｂ間の差圧がばね３４Ｃの設定圧よりも小さくなり、ばね３４Ｃによって閉弁位置（ｅ）に戻された状態となる。

このように、切換弁３４が閉弁位置（ｅ）に保持されている間、弁板１５の開放穴３２は、切換弁３４によりタンク１７に対して遮断されているため、前述の如く吐出行程の最後でシリンダ６内に残った圧油（吐出行程での残圧）をタンク１７側に排出することはない。しかし、この場合には、第１の油通路３８が開放穴３２の圧油（吐出行程での残圧）を第１のチェック弁３９を介して供給穴３７に導くことができ、供給穴３７から下死点ＢＤＣ側でシリンダポート６Ａに圧油を供給することができる。

即ち、シリンダブロック５が図２中の矢示Ｃ方向に回転するときに、吸入行程の最後（または吐出行程の最初）で各シリンダ６のうち、吸入行程から吐出行程に切換り始めるシリンダ６内には、供給穴３７からの圧油（吐出行程での残圧）を供給することができる。なお、吐出行程での残圧がパイロットポンプ１６の吐出圧よりも低い場合には、後述の如く、第２の油通路４０から供給穴３７に向けて圧油が供給される。

このため、第２の切換ランド１５Ｄ側では、各シリンダ６のうち吸入ポート１５Ａを通過したシリンダ６内に前記圧油（残圧またはパイロット圧）を補給して当該シリンダ６内を予め昇圧させ、この昇圧状態のシリンダ６を吐出ポート１５Ｂにノッチ１５Ｅを介して連通することができる。この結果、吸入行程から吐出行程に切換り始めたシリンダ６内に、吐出ポート１５Ｂ側の高圧が逆流するのを抑えることができ、このときの油圧脈動の発生を低減し、これによる騒音を低減することができる。

即ち、下死点ＢＤＣ側のシリンダ６（シリンダポート６Ａ）内は、上死点ＴＤＣ側のシリンダ６から開放穴３２、第１の油通路３８（チェック弁３９）および供給穴３７を介して補給された圧油により予め昇圧され、吐出ポート１５Ｂ側との圧力差が小さくなっているから、吐出行程に達し始めたシリンダ６内に吐出ポート１５Ｂのノッチ１５Ｅを介して流入（逆流）する圧油の量を低減でき、ピストン７やホース配管（図示せず）等の脈動が低減され、吐出ポート１５Ｂ内の急激な圧力変動を抑えることができる。

ここで、第１の油通路３８の途中に設けたチェック弁３９は、開放穴３２から供給穴３７に向けて圧油が流通するのを許容するが、逆向きの流れを阻止し逆流を防止する。このため、下死点ＢＤＣ側の供給穴３７が上死点ＴＤＣ側の開放穴３２よりも高い圧力になる前に、チェック弁３９は閉弁するようになり、供給穴３７側から開放穴３２側に向けて圧油が逆流するのを阻止することができる。従って、下記のように切換弁３４が閉弁位置（ｅ）から開弁位置（ｆ）に切換わった場合でも、供給穴３７側から開放穴３２側に向けて圧油が逆流することはない。

次に、図３に示すように、オペレータが操作弁２４の操作レバー２４Ａを中立位置から大きく傾転操作すると、操作弁２４から方向制御弁２３の油圧パイロット部２３Ａ，２３Ｂのいずれかにパイロット圧が供給される。油圧パイロット部２３Ｂにパイロット圧を供給した場合を例に挙げると、方向制御弁２３は中立位置（Ｉ）から切換位置（III）に漸次切換えられる。このため、油圧ポンプ１からの圧油は、方向制御弁２３を介して油圧シリンダ２２に供給され、該油圧シリンダ２２を伸長方向に駆動することができる。

また、操作弁２４の操作レバー２４Ａを傾転操作したときには、例えばコントローラ４３から電磁比例弁３１に、図５に示す特性線４５に沿ってレバー操作量に対応した制御信号が出力される。このため、電磁比例弁３１は、操作弁２４の操作量に対応して低圧位置（ｃ）から昇圧位置（ｄ）へと漸次切換わる。これにより、容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ａには、図５の特性線４５に対応したパイロット圧が電磁比例弁３１を介して供給され、容量制御弁２９は、供給位置（ａ）から排出位置（ｂ）へと操作弁２４の操作量にほぼ比例して切換えられる。

この結果、傾転アクチュエータ１２は、液圧室１４Ｂ内の圧油が容量制御弁２９を介してタンク１７側に排出され、液圧室１３Ｂ内には制御圧通路２６内の傾転制御圧が第２通路２６Ｂを介して供給される。これにより、傾転ピストン１３Ｃは漸次伸長し、傾転ピストン１４Ｃは漸次縮小する。このため、傾転アクチュエータ１２は、小容量（Ｍｉｎ）側から大容量（Ｍａｘ）側に漸次切換わり、油圧ポンプ１の斜板１１を矢示Ｂ方向に傾転駆動する。このとき、油圧ポンプ１の吐出容量は、図５の特性線４５に沿うように操作レバー２４Ａの傾転操作量に対応して可変に制御される。

このように、油圧ポンプ１の容量が小容量から大容量に切換わるときには、パイロットポンプ１６からの傾転制御圧が第１通路２６Ａから第２通路２６Ｂに向けて供給されると共に、このときの作動油の流れは固定絞り３６によって絞られる。このため、固定絞り３６の前，後で大きな圧力差（差圧）が発生し、これに伴った差圧がパイロット管路３５Ａ，３５Ｂ内のパイロット圧にも発生する。切換弁３４は、第１，第２の油圧パイロット部３４Ａ，３４Ｂ間の差圧がばね３４Ｃの設定圧よりも高くなると、ばね３４Ｃの付勢力に抗して閉弁位置（ｅ）から開弁位置（ｆ）に切換えられる。

このように、切換弁３４が開弁すると、弁板１５の切換ランド１５Ｃに設けられた開放穴３２は、タンク通路３３を介してタンク１７に連通する。このため、開放穴３２は、シリンダブロック５の回転により各ピストン７が吐出行程から吸入行程に切換わる途中（即ち、上死点ＴＤＣ側の位置）で該当するシリンダ６内に残った圧力をタンク１７に排出（開放）することができる。

即ち、傾転制御用のレギュレータ２８により斜板１１の傾転角を大きくする方向に傾転アクチュエータ１２を駆動するときには、切換弁３４を開弁することにより、吐出行程の最後でシリンダブロック５の各シリンダ６内に残った圧力をタンク１７側に開放して逃がすことができる。このため、斜板１１に働く合力の着力点「∞」は、図３に示す如く斜板１１の傾転中心の軸Ｏ−Ｏに近付く方向（即ち、下死点ＢＤＣ側にシフトする方向）に移動するようになり、合力の着力点「∞」が図２に示すように、傾転中心の軸Ｏ−Ｏに対し上死点ＴＤＣ側にずれて作用するのを抑えることができる。

従って、傾転アクチュエータ１２により斜板１１を傾転角が大きくなる方向に駆動するときには、斜板１１の傾転角を小さくする方向の復帰モーメントが働くのを抑制でき、斜板１１を傾転角が大きくなる方向（即ち、ポンプ容量を小容量から大容量）に駆動しようとするときの動作速度を速くすることができる。これにより、油圧ポンプ１の容量を小容量から大容量に増やすときの応答性を高めることができ、オペレータの操作フィーリングを向上することができる。

一方、油圧ポンプ１の容量が傾転アクチュエータ１２により大容量状態（または、中間の容量状態）に保持されるときには、パイロットポンプ１６から制御圧通路２６に向けて作動油がほとんど流通せず、固定絞り３６の前，後差圧も小さくなる。このため、パイロット管路３５Ａ，３５Ｂ内のパイロット圧も差圧が小さくなり、切換弁３４は、図２に示す如くばね３４Ｃによって開弁位置（ｆ）から閉弁位置（ｅ）に戻される。

これにより、弁板１５の開放穴３２は、切換弁３４によりタンク１７に対して遮断される。しかし、弁板１５の切換ランド１５Ｃ，１５Ｄ間には、上死点ＴＤＣ側の開放穴３２を下死点ＢＤＣ側の供給穴３７にチェック弁３９を介して連通させる第１の油通路３８が形成されている。このため、各シリンダ６内のピストン７が吐出行程から吸入行程に切換わるときに、該当するシリンダ６内に残圧があったとしても、第１の油通路３８が開放穴３２の圧油（吐出行程での残圧）を第１のチェック弁３９を介して供給穴３７に導くことができ、この供給穴３７から下死点ＢＤＣ側を通過しているシリンダポート６Ａに圧油を供給することができる。

従って、第２の切換ランド１５Ｄ側で、各シリンダ６のうち吸入ポート１５Ａを通過したシリンダ６内に前記残圧を補給して当該シリンダ６内を予め昇圧することができ、この状態で吐出ポート１５Ｂにノッチ１５Ｅを介して連通させることができる。この結果、吸入行程から吐出行程に切換り始めたシリンダ６内に、吐出ポート１５Ｂ側の高圧が逆流するのを抑えることができ、このときの油圧脈動の発生を低減し、これによる騒音を低減することができる。

しかも、パイロットポンプ１６の吐出側と供給穴３７との間には、両者間を接続する第２の油通路４０と、該油通路４０の途中に位置しパイロットポンプ１６の吐出側から油通路４０を介して供給穴３７に向け圧油が流通するのを許容し、逆流を防止する第２のチェック弁４１とが設けられている。このため、切換弁３４が開弁して圧油の補給（即ち、開放穴３２からの前記残圧の補給）ができない場合でも、パイロットポンプ１６から吐出される圧油（傾転制御圧となるパイロット圧）を第２の油通路４０を介して供給穴３７に導くことができる。

このように、切換弁３４が開弁（即ち、斜板１１の傾転角を大きく）し、吐出行程での前記残圧を開放穴３２からタンク１７に開放する場合でも、パイロットポンプ１６からの圧油を、第２の油通路４０、チェック弁４１を介して供給穴３７からシリンダポート６Ａ（即ち、下死点ＢＤＣ側を通過しているシリンダポート６Ａ）に供給することができる。このため、吸入行程から吐出行程に切換り始めたシリンダ６内に、吐出ポート１５Ｂ側の高圧が逆流するのを抑えることができる。

かくして、第１の実施の形態による油圧ポンプ１の容量制御装置によれば、斜板１１を大傾転側に駆動するときの動作速度を速くし、ポンプ容量を大容量側に増やすときの応答性を向上することができる。これにより、例えば油圧ショベルのレバー操作開始時に、動き出しの応答性がアップし、操作性を高めることができる。また、第２の切換ランド１５Ｄ側では、各シリンダ６のうち吸入ポート１５Ａを通過したシリンダ６内に吐出ポート１５Ｂ側の高圧が逆流するのを抑え、油圧脈動を低減することができ、騒音の低減化を図ることができる。

また、油圧ポンプ１のポンプ容量をほぼ一定の容量（小容量、中間の容量または大容量を含む）に保った場合、あるいは大容量側から小容量側に制御する場合）には、切換弁３４を閉弁して開放穴３２がタンク１７に連通するのを阻止できる。さらに、切換弁３４の閉弁時には、第１の油通路３８が開放穴３２の圧油（吐出行程での残圧）を第１のチェック弁３９を介して供給穴３７に導き、下死点ＢＤＣ側を通過しているシリンダポート６Ａに供給穴３７から圧油を供給する。

しかし、このときの圧油量は、切換弁３４の開弁時に比較して開放穴３２から排出される油量が小さくなる。このため、吐出行程の最後でシリンダブロック５の各シリンダ６内に残った圧力が必要以上にタンク１７（または、供給穴３７）側に排出されるのを抑制でき、油圧ポンプ１の容積効率が開放穴３２によって低下するのを抑えることができる。

次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、該第２の実施の形態では、前述した第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。しかし、第２の実施の形態の特徴は、圧油供給源と供給穴３７との間を接続する第２の油通路５１を、パイロット油圧源側通路５２、吐出ポート側通路５３および供給側通路５４により構成し、第２の油通路５１の途中に設ける第２の通路開閉弁を高圧選択弁５５により構成している。

ここで、高圧選択弁５５は、第１，第２のチェック弁５５Ａ，５５Ｂを含んで構成され、油圧ポンプ１の吐出ポート１５Ｂ側とパイロットポンプ１６の吐出側とのうち、より高圧となる方を第１，第２のチェック弁５５Ａ，５５Ｂにより選択する。即ち、高圧選択弁５５は、第１，第２のチェック弁５５Ａ，５５Ｂのうち、その一方が開弁するときには他方が閉弁されるため、パイロットポンプ１６の吐出側（パイロット油圧源側通路５２）と吐出ポート１５Ｂ側（吐出ポート側通路５３）のうち高圧側となる通路を選択し、選択した通路を供給側通路５４に連通させる。

この場合、パイロット油圧源側通路５２は、その上流側がパイロットポンプ１６の吐出側に接続され、下流側は高圧選択弁５５の第１のチェック弁５５Ａを介して供給側通路５４に接続されている。第１のチェック弁５５Ａは、供給側通路５４からパイロット油圧源側通路５２に向けて圧油が流通（逆流）するのを防止し、逆向きの流れを許容する。吐出ポート側通路５３は、その上流側が油圧ポンプ１の吐出ポート１５Ｂ側に接続され、下流側は高圧選択弁５５の第２のチェック弁５５Ｂを介して供給側通路５４に接続されている。第２のチェック弁５５Ｂは、供給側通路５４から吐出ポート側通路５３に向けて圧油が流通（逆流）するのを防止し、逆向きの流れを許容する。

供給側通路５４は、高圧選択弁５５（即ち、第１，第２のチェック弁５５Ａ，５５Ｂ）の流出側を供給穴３７に常時連通（接続）する通路であり、その一部（供給穴３７への接続部位）が第１の油通路３８と共通通路であってもよく、別々に供給穴３７に接続される構成であってもよい。これにより、供給側通路５４は、高圧選択弁５５により選択された前記通路（即ち、パイロット油圧源側通路５２または吐出ポート側通路５３）を供給穴３７に接続する。

このため、第２の実施の形態においては、供給穴３７に圧油を供給する圧油供給源は、油圧ポンプ１の吐出ポート１５Ｂ側またはパイロットポンプ１６の吐出側のいずれか一方により構成される。なお、切換弁３４の閉弁時には、開放穴３２からの圧油（吐出行程での残圧）が第１の油通路３８、チェック弁３９を介して供給穴３７に導かれる。しかし、この場合の圧油（吐出行程での残圧）が高圧選択弁５５を介した前記圧油供給源からの圧力よりも小さいときには、第１のチェック弁３９が閉弁するので、前記吐出行程での残圧が供給穴３７に導かれることはない。

かくして、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で述べたように、切換弁３４が開弁して圧油の補給（即ち、開放穴３２からの前記残圧の補給）ができない場合でも、パイロットポンプ１６の吐出側（即ち、パイロット油圧源側通路５２）と吐出ポート１５Ｂ側（即ち、吐出ポート側通路５３）のうちより高圧側の圧油を高圧選択弁５５、供給側通路５４を介して供給穴３７に導くことができ、この圧油を供給穴３７からシリンダポート６Ａ（即ち、下死点ＢＤＣ側を通過しているシリンダポート６Ａ）に供給することができる。

このため、吸入行程から吐出行程に切換り始めたシリンダ６内に、吐出ポート１５Ｂ側の高圧が逆流するのを抑えることができ、油圧脈動を低減することができ、騒音の低減化を図ることができる。しかも、パイロットポンプ１６の吐出側および吐出ポート１５Ｂ側のうちより高圧側の圧油を供給穴３７に導くことにより、吐出ポート１５Ｂ側の圧油のみを導く場合と比較してメインの油圧ポンプ１の容積効率をより向上させることができる。また、パイロットポンプ１６の吐出側の圧油のみを導く場合と比較して吐出ポート１５Ｂ側の高圧が逆流することをより効果的に抑制することができる。また、第１の実施の形態と同様に、斜板１１を大傾転側に駆動するときの動作速度を速くし、ポンプ容量を大容量側に増やすときの応答性を向上することができる。

なお、前記第１の実施の形態では、レギュレータ２８の電磁比例弁３１をレバー操作量に応じて所謂ポジティブコントロールで制御する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばネガティブコントロールにより油圧ポンプの容量制御を行う構成としてもよい。この点は、第２の実施の形態についても同様である。

また、前記第１の実施の形態では、レギュレータ２８を、容量制御弁２９と電磁比例弁３１とにより構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばレギュレータを容量制御弁のみで構成し、電磁比例弁を省略する構成としてもよい。この場合、容量制御弁を電気的に制御する弁で構成することにより、例えば図５に示す特性線４５の如く、レバー操作量に対応してポンプ容量を可変に制御することができる。この点は、第２の実施の形態についても同様である。

また、前記第１の実施の形態では、スリーブ２９Ｃを有する油圧パイロット式のサーボ弁で容量制御弁２９を構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばスリーブ２９Ｃとフィードバックリンク３０とを廃止した油圧パイロット式の制御弁からなる容量制御弁で構成してもよい。この点は、第２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、油圧ポンプ１の容量制御装置を油圧ショベルに適用する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン、ホイールローダ等の建設機械に適用してもよいものである。

１ 可変容量型斜板式油圧ポンプ ２ ケーシング ３Ａ，３Ｂ 給排通路
４ 回転軸 ５ シリンダブロック ６ シリンダ ７ ピストン ８ シュー
１０ 斜板支持体 １１ 斜板 １２ 傾転アクチュエータ １３Ｂ，１４Ｂ 液圧室
１３Ｃ，１４Ｃ 傾転ピストン １５ 弁板 １５Ａ 吸入ポート
１５Ｂ 吐出ポート １５Ｃ 第１の切換ランド １５Ｄ 第２の切換ランド
１６ パイロットポンプ（パイロット油圧源） １７ タンク １８ エンジン
２２ 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ） ２３ 方向制御弁
２４ パイロット操作弁 ２４Ａ 操作レバー ２６ 制御圧通路
２８ レギュレータ ２９ 容量制御弁 ３１ 電磁比例弁 ３２ 開放穴
３４ 切換弁 ３４Ａ，３４Ｂ 油圧パイロット部 ３６ 固定絞り（流量制限部）
３７ 供給穴 ３８ 第１の油通路 ３９ チェック弁（第１の通路開閉弁）
４０，５１ 第２の油通路 ４１ チェック弁（第２の通路開閉弁）
５２ パイロット油圧源側通路 ５３ 吐出ポート側通路
５４ 供給側通路 ５５ 高圧選択弁（第２の通路開閉弁）

Claims (4)

1. 複数のシリンダを有したシリンダブロックと、前記シリンダブロックの各シリンダに往復動可能に挿嵌された複数のピストンと、傾転可能に設けられ前記ピストンを往復動可能とする斜板と、外部からの傾転制御圧により前記斜板を傾転駆動する傾転アクチュエータと、前記各シリンダと間欠的に連通する吸入ポートと吐出ポートとが一対の切換ランドを挟んで形成された弁板と、パイロット油圧源と前記傾転アクチュエータとの間に設けられ前記パイロット油圧源から前記傾転アクチュエータに給排される前記傾転制御圧を可変に制御するレギュレータとを備え、
   前記弁板に形成された前記一対の切換ランドのうち前記ピストンが吐出行程から吸入行程に切換わる位置にある第１の切換ランドには、前記吐出行程の最後で前記各シリンダのうち、吐出行程にあるシリンダ内に残った圧油をタンクに導く開放穴が設けられ、
   前記開放穴をタンクに接続する通路の途中には、開弁時に前記開放穴をタンクに連通させ、閉弁時には前記開放穴をタンクに対して遮断する切換弁が設けられた可変容量型斜板式油圧ポンプの容量制御装置において、
   前記切換弁は、常時は前記開放穴をタンクに対して遮断するように閉弁され、前記斜板の傾転角が大きくなるように前記傾転アクチュエータを駆動するときには開弁して前記開放穴をタンクに連通させるよう構成され、
   前記一対の切換ランドのうち前記ピストンが吸入行程から吐出行程に切換わる位置にある第２の切換ランドには、前記吐出行程の最初で前記各シリンダのうち、吐出行程にあるシリンダ内に圧油を供給するための供給穴が設けられ、
   前記供給穴と前記開放穴との間には、両者間に接続される第１の油通路と、前記第１の油通路を介して前記開放穴から前記供給穴に向けた圧油の流通を許容し、逆流を防止する第１の通路開閉弁とが設けられ、
   前記パイロット油圧源からなる圧油供給源と前記供給穴との間には、両者間に接続された第２の油通路と、前記第２の油通路を介して前記圧油供給源から前記供給穴に向けた圧油の流通を許容し、逆流を防止する第２の通路開閉弁とが設けられたことを特徴とする可変容量型斜板式油圧ポンプの容量制御装置。
2. 前記パイロット油圧源から前記傾転アクチュエータに圧油を給排し前記傾転制御圧を制御する制御圧通路の途中には、前記パイロット油圧源から傾転アクチュエータに向けて供給される圧油の流れを絞る流量制限部が設けられ、
   前記切換弁は、前記制御圧通路のうち前記流量制限部の前，後に生じる差圧に基づき開，閉弁される油圧パイロット式の切換弁によって構成されたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式油圧ポンプの容量制御装置。
3. 前記第２の通路開閉弁は、前記第２の油通路に設けられたチェック弁により構成されたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式油圧ポンプの容量制御装置。
4. 前記第２の通路開閉弁は、前記可変容量型斜板油圧ポンプの吐出ポート側と前記パイロット油圧源の吐出側とのうち、より高圧となる方を選択する高圧選択弁により構成され、
   前記第２の油通路は、前記パイロット油圧源の吐出側と前記高圧選択弁との間に接続されたパイロット油圧源側通路と、前記可変容量型斜板式油圧ポンプの吐出ポート側と前記高圧選択弁との間に接続された吐出ポート側通路と、前記パイロット油圧源側通路と前記吐出ポート側通路のうち前記高圧選択弁により選択された通路を前記供給穴に接続する供給側通路とにより構成されたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式油圧ポンプの容量制御装置。

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