JP2015001249A - 油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力センサーｐｒをバルブ本体１に一体的に組み付ける。【解決手段】バルブ本体１にスプールＳを摺動自在に組み込むとともに、上記スプールＳの切り換えに応じて圧力流体が導かれる接続通路１４と上記アクチュエータポート２との連通過程にオペレートチェック弁１５を組み込むための組込み孔１６をバルブ本体１に形成し、上記組込み孔１６をプラグ１７でふさいでこのプラグとオペレートチェック弁のポペット１５ａとの間に、当該オペレートチェック弁の背圧室１５ｂを形成する。そして、上記組込み孔１６をふさぐプラグ１７に圧力センサーｐｒの取付け孔２８を形成し、上記取付け孔に圧力センサーを取り付け、この圧力センサーｐｒで取付け孔２８を密閉する。【選択図】 図１

Description

この発明は、産業用車両の油圧制御装置に関し、特にフォークリフトのリフトシリンダなどの単動シリンダを制御するものである。

図２に示した従来の油圧制御装置は、バルブ本体１にアクチュエータポート２を形成するとともに、このアクチュエータポート２は、接続パイプ３及びこの接続パイプ３に接続した配管４を介して、リフトシリンダＣのボトム室Ｃ１に接続している。そして、上記配管４には圧力センサー５を接続している。

そして、上記バルブ本体１にはスプール孔６を形成するとともに、このスプール孔６にスプールＳを摺動自在に組み込んでいる。そして、上記スプールＳには、図面左から右に向かって第１〜４環状溝７〜１０を形成している。
また、上記スプール孔６の周囲には、図示していないポンプに接続した高圧通路１１を形成するとともに、この高圧通路１１の両側に中立通路１２を形成している。なお、この中立通路１２は、図示していないタンクに連通している。

そして、スプールＳが図示の中立位置にあるとき、高圧通路１１と中立通路１２とは、第２，３環状溝８，９を介して連通する。
スプールＳを右方向に切り換えたときには、第２環状溝８が高圧通路１１にほぼ正対して、当該高圧通路１１と中立通路１２との連通が遮断される。高圧通路１１と中立通路１２との連通が遮断されると、高圧通路１１に導かれた高圧流体は中継通路１３に導かれる。

そして、上記のようにスプールＳが右方向に切り換えられているので、中継通路１３が第１環状溝７を介して接続通路１４に連通する。この接続通路１４と上記アクチュエータポート２との間にオペレートチェック弁１５を組み込むための組込み孔１６をバルブ本体１に形成するとともに、この組込み孔１６に上記オペレートチェック弁１５を組み込んだ状態で、上記組込み孔１６をプラグ１７でふさいでいる。

上記のように組込み孔１６に組み込まれたオペレートチェック弁１５は、そのポペット１５ａと上記プラグ１７との間に背圧室１５ｂを形成し、この背圧室１５ｂにスプリング１８を介在させ、通常はこのスプリング１８のばね力でポペット１５ａが接続通路１４に設けたシート部を閉じるようにしている。

さらに、上記背圧室１５ｂにはアクチュエータポート２に連通するオリフィス１９を形成する一方、パイロット通路２０に連通させている。このパイロット通路２０は、ソレノイドバルブ２１を介して戻り通路２２に連通しているが、上記ソレノイドバルブ２１は、それを非励磁状態に保っているとき閉じ、励磁状態に保っているとき開く構成にしている。

一方、スプールＳを図示の中立位置から左方向に切り換えると、接続通路１４が、第１環状溝７及びスプールＳに形成した連通路２３を介してタンク通路２４に連通するとともに、戻り通路２２が、スプールＳに形成した連通路２５を介してタンク通路２４に連通する。

次に、リフトシリンダＣに設けたリフトの負荷Ｗを上昇させる場合について説明する。
負荷Ｗを上昇させるときには、ソレノイドバルブ２１を非励磁状態に保ってパイロット通路２０と戻り通路２２との連通を遮断し、スプールＳを図面右方向に切り換える。

スプールＳが上記のように切り換えられると、高圧通路１１に導かれる高圧流体が中継通路１３及び第１環状溝７を経由して接続通路１４に導かれる。このようにして接続通路１４に導かれた圧力流体は、オペレートチェック弁１５のポペット１５ａを押し開いてアクチュエータポート２に流出し、このアクチュエータポート２から接続パイプ３及び配管４を介してリフトシリンダＣのボトム室Ｃ１に供給される。ボトム室Ｃ１に圧力流体が供給されれば、リフトシリンダＣが伸長して負荷Ｗを上昇させる。

このとき圧力センサー５でボトム室Ｃ１における負荷圧を検出するが、その目的は、次の通りである。すなわち、フォークリフトで持ち上げる負荷Ｗが過大のときに、それを高く持ち上げると、フォークリフトのバランスが崩れて不安定になり、ときには、危険をともなうことがある。そこで、上記のように圧力センサー５で負荷圧を常時検出し、負荷圧が過大のときに、リフトシリンダＣを安全に制御できるようにしている。

リフトシリンダＣを上昇させている過程で、それを停止させるときには、上記右方向に切り換えたスプールＳを中立位置に復帰させる。スプールＳが中立位置に復帰すれば、高圧通路１１が中立通路１２に連通するとともに、中継通路１３と接続通路１４との連通も遮断される。したがって、リフトシリンダＣのボトム室Ｃ１に圧力流体が供給されなくなり、リフトシリンダＣは当該位置で停止する。

このときにリフトシリンダＣの負荷圧は、上記オリフィス１９から背圧室１５ｂに導かれるので、ポペット１５ａは、スプリング１８のばね力と背圧室１５ｂの圧力の作用で、上記シート部を閉じる。したがって、リフトシリンダＣの上記停止位置で負荷Ｗが保持されることになる。

上記の状態から負荷Ｗを下降させるときには、まず、ソレノイドバルブ２１のソレノイドを励磁してソレノイドバルブ２１を開き、パイロット通路２０と戻り通路２２とを連通させる。
上記のようにしてからスプールＳを左方向に切り換える。スプールＳが左方向に切り換われば、接続通路１４が第１環状溝７及び連通路２３を介してタンク通路２４に連通する。また、戻り通路２２は、連通路２５に連通するとともに、この連通路２５及び第４環状溝１０を介してタンク通路２４に連通する。

上記の状態でリフトシリンダＣの負荷圧は、ポペット１５ａの傾斜面１５ｃに作用する。このとき、背圧室１５ｂは、パイロット通路２０、ソレノイドバルブ２１、戻り通路２４及び連通路２５を介してタンク通路２４に連通しているので、上記傾斜面１５ｃに対する作用力が、ポペット１５ａは背圧室１５ｂのスプリング１８のばね力に打ち勝ち、ポペット１５ａをスプリング１８のばね力に抗して移動させ、上記シート部を開く。
シート部が開かれれば、ボトム室Ｃ１の流体が、配管４、接続パイプ３、アクチュエータポート２、接続通路１４、第１環状溝７及び連通路２３を経由してタンク通路２４に導かれるので、リフトシリンダＣが下降することになる。

なお、図中符号２６はスプールＳの端部に設けたセンタリングスプリング、２７は手動操作するシャットオフバルブで、シャットオフバルブ２７は、ソレノイドバルブ２１が故障してリフトシリンダＣを下降できなくなったとき、手動操作で背圧室１５ｂの圧力をタンク通路２４に導くためのものである。

特開２００１-１８７９０２号

上記のようにした従来の油圧制御装置では、圧力センサー５をバルブ本体１とは別に設けていたので、それらを別々に扱わなければならなかった。そのために、例えば、バルブ本体１を組み立てから、それを実機などに組み付けるときに、上記圧力センサー５もその時に組み合わせるということになり、組み付け時の作業工程が多くなるという問題があった。
この発明の目的は、従来の油圧制御装置におけるバルブ本体をそのまま利用しながら、圧力センサーとバルブ本体とを一体化できる油圧制御装置を提供することである。

第１の発明は、バルブ本体にスプールを摺動自在に組み込むとともに、上記スプールの切り換えに応じて圧力流体が導かれる接続通路とアクチュエータに連通するアクチュエータポートとの連通過程にオペレートチェック弁を設け、上記オペレートチェック弁に背圧室を形成した油圧制御装置であって、
上記背圧室の圧力を検出する構成にした点に特徴を有する。
第２の発明は、上記背圧室をふさぐプラグと、上記プラグに圧力センサーを取付け、上記背圧室の圧力を検出する構成にした点に特徴を有する。
第３の発明は、上記アクチュエータポートと背圧室との連通過程にオリフィスを設けた点に特徴を有する。

第１の発明の油圧制御装置によれば、圧力センサーをバルブ本体に組み付けられるので、それら両者を一体的に扱うことができる。
第２の発明によれば、背圧室をふさぐプラグに取付け孔を形成し、この取付け孔に上記圧力センサーを取り付けたので、従来の油圧制御装置に大きな加工を加える必要がない。
第３の発明の油圧制御装置によれば、従来から存在したオリフィスをそのまま活用できる。すなわち、単動シリンダなどは、伸長時の初期段階にピーク圧が立つことがあるが、オリフィスを利用しているので、圧力センサーは上記ピーク圧の影響を受けることがない。

バルブ本体の部分を断面にした図である。 従来の油圧制御装置を示す断面図である。

図１に示した実施形態は、圧力センサーｐｒをプラグ１７に設けた点に特徴があり、その他は従来の油圧制御装置と同様である。ただし、この実施形態の説明においては、従来の油圧制御装置と同様の部分も再度繰り返して説明する。
この実施形態における油圧制御装置は、バルブ本体１にアクチュエータポート２を形成するとともに、このアクチュエータポート２は、接続パイプ３及びこの接続パイプ３に接続した配管４を介して、リフトシリンダＣのボトム室Ｃ１に接続している。

そして、上記バルブ本体１にはスプール孔６を形成するとともに、このスプール孔６にスプールＳを摺動自在に組み込んでいる。そして、上記スプールＳには、図面左から右に向かって第１〜４環状溝７〜１０を形成している。
また、上記スプール孔６の周囲には、図示していないポンプに接続した高圧通路１１を形成するとともに、この高圧通路１１の両側に中立通路１２を形成している。なお、この中立通路１２は、図示していないタンクに連通している。

そして、スプールＳが図示の中立位置にあるとき、高圧通路１１と中立通路１２とは、第２，３環状溝８，９を介して連通する。
スプールＳを右方向に切り換えたときには、第２環状溝８が高圧通路１１にほぼ正対して、当該高圧通路１１と中立通路１２との連通が遮断される。高圧通路１１と中立通路１２との連通が遮断されると、高圧通路１１に導かれた高圧流体は中継通路１３に導かれる。

そして、上記のようにスプールＳが右方向に切り換えられているので、中継通路１３が第１環状溝７を介して接続通路１４に連通する。この接続通路１４と上記アクチュエータポート２との間にオペレートチェック弁１５を組み込むための組込み孔１６をバルブ本体１に形成するとともに、この組込み孔１６に上記オペレートチェック弁１５を組み込んだ状態で、上記組込み孔１６をプラグ１７でふさいでいる。

上記のように組込み孔１６に組み込まれたオペレートチェック弁１５は、そのポペット１５ａと上記プラグ１７との間に背圧室１５ｂを形成し、この背圧室１５ｂにスプリング１８を介在させ、通常はこのスプリング１８のばね力でポペット１５ａが接続通路１４に設けたシート部を閉じるようにしている。
そして、上記プラグ１７には、取付け孔２８を形成し、この取付け孔２８に圧力センサーｐｒを取り付けるとともに、この圧力センサーｐｒであって取付け孔２８に挿入する部分にシール部材２９を設け、圧力センサーｐｒを取付け孔２８に取り付けることによって、上記シール部材２９で取付け孔２８を密閉できるようにしている。

さらに、上記背圧室１５ｂにはアクチュエータポート２に連通するオリフィス１９を形成する一方、パイロット通路２０に連通させている。このパイロット通路２０は、ソレノイドバルブ２１を介して戻り通路２２に連通しているが、上記ソレノイドバルブ２１は、それを非励磁状態に保っているとき閉じ、励磁状態に保っているとき開く構成にしている。
一方、スプールＳを図示の中立位置から左方向に切り換えると、接続通路１４が、第１環状溝７及びスプールＳに形成した連通路２３を介してタンク通路２４に連通するとともに、戻り通路２２が、スプールＳに形成した連通路２５を介してタンク通路２４に連通する。

次に、リフトシリンダＣ設けたリフトの負荷Ｗを上昇させる場合について説明する。
負荷Ｗを上昇させるときには、ソレノイドバルブ２１を非励磁状態に保ってパイロット通路２０と戻り通路２２との連通を遮断し、スプールＳを図面右方向に切り換える。
スプールＳが上記のように切り換えられると、高圧通路１１に導かれる高圧流体が中継通路１３及び第１環状溝７を経由して接続通路１４に導かれる。このようにして接続通路１４に導かれた圧力流体は、オペレートチェック弁１５のポペット１５ａを押し開いてアクチュエータポート２に流出し、このアクチュエータポート２から接続パイプ３及び配管４を介してリフトシリンダＣのボトム室Ｃ１に供給される。ボトム室Ｃ１に圧力流体が供給されれば、リフトシリンダＣが伸長して負荷Ｗを上昇させる。

このときリフトシリンダＣの負荷圧は、オリフィス１９を通って背圧室１５ｂに導かれるが、この背圧室１５ｂの圧力を圧力センサーｐｒで検出する。なお、背圧室１５ｂの作用した負荷圧を検出するのは、従来の油圧制御装置の場合と同じである。
ただし、背圧室１５ｂにはオリフィス１９が設けられているので、例えばリフトシリンダＣにピーク圧が立っても、このオリフィス１９によって圧力の伝播速度が多少緩和されるので、圧力センサーｐｒは上記ピーク圧を検出してしまうことが少なくなる。

また、リフトシリンダＣを上昇させている過程で、それを停止させるときには、上記右方向に切り換えたスプールＳを中立位置に復帰させる。スプールＳが中立位置に復帰すれば、高圧通路１１が中立通路１２に連通するとともに、中継通路１３と接続通路１４との連通も遮断される。したがって、リフトシリンダＣのボトム室Ｃ１に圧力流体が供給されなくなり、リフトシリンダＣは当該位置で停止する。

このときにリフトシリンダＣの負荷圧は、上記オリフィス１９から背圧室１５ｂに導かれるので、ポペット１５ａは、スプリング１８のばね力と背圧室１５ｂの圧力の作用で、上記シート部を閉じる。したがって、リフトシリンダＣの上記停止位置で負荷Ｗが保持されることになる。

上記の状態から負荷Ｗを下降させるときには、まず、ソレノイドバルブ２１のソレノイドを励磁してソレノイドバルブ２１を開き、パイロット通路２０と戻り通路２２とを連通させる。
上記のようにしてからスプールＳを左方向に切り換える。スプールＳが左方向に切り換われば、接続通路１４が第１環状溝７及び連通路２３を介してタンク通路２４に連通する。また、戻り通路２２は、連通路２５に連通するとともに、この連通路２５及び第４環状溝１０を介してタンク通路２４に連通する。

上記の状態でリフトシリンダＣの負荷圧は、ポペット１５ａの傾斜面１５ｃに作用する。このとき、背圧室１５ｂは、パイロット通路２０、ソレノイドバルブ２１、戻り通路２２及び連通路２５を介してタンク通路２４に連通しているので、上記傾斜面１５ｃに対する作用力が、背圧室１５ｂのスプリング１８のばね力に打ち勝ち、ポペット１５ａをスプリング１８のばね力に抗して移動させ、上記シート部を開く。
シート部が開かれれば、ボトム室Ｃ１の流体が、配管４、接続パイプ３、アクチュエータポート２、接続通路１４、第１環状溝７及び連通路２３を経由してタンク通路２４に導かれるので、リフトシリンダＣが下降することになる。

なお、図中符号２６はスプールＳの端部に設けたセンタリングスプリング、２７は手動操作するシャットオフバルブで、シャットオフバルブ２７は、ソレノイドバルブ２１が故障してリフトシリンダＣを下降できなくなったとき、手動操作で背圧室１５ｂの圧力をタンク通路２４に導くためのものである。

フォークリフトのリフトシリンダに用いるのに最適である。

１ バルブ本体
２ アクチュエータポート
Ｃ 単動シリンダであるリフトシリンダ
ｐｒ 圧力センサー
Ｓ スプール
１４ 接続通路
１５ オペレートチェック弁
１５ａ ポペット
１５ｂ 背圧室
２８ 取付け孔

Claims (3)

1. バルブ本体にスプールを摺動自在に組み込むとともに、上記スプールの切り換えに応じて圧力流体が導かれる接続通路とアクチュエータに連通するアクチュエータポートとの連通過程にオペレートチェック弁を設け、上記オペレートチェック弁に背圧室を形成した油圧制御装置であって、
   上記背圧室の圧力を検出する構成にした油圧制御装置。
2. 上記背圧室をふさぐプラグと、上記プラグに圧力センサーを取付け、上記背圧室の圧力を検出する構成にした請求項１に記載された油圧制御装置。
3. 上記アクチュエータポートと背圧室との連通過程にオリフィスを設けた請求項１又は２に記載された油圧制御装置。

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