JP2015086887A - 産業車両の油圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリング優先のプライオリティ弁を含んで構成され、かつパイロット切換方式の制御弁を使用する産業車両の油圧装置において、パイロット圧を供給するパイロット圧作成用ポンプを設けずに１台の油圧ポンプで対応する。【解決手段】原動機２１によって駆動される可変容量型油圧ポンプ２２から吐出される圧油が供給されるステアリング優先のプライオリティ弁２３と、このプライオリティ弁から吐出される圧油のリフトシリンダ１１及びティルトシリンダ１２への流れをそれぞれ制御するリフト用制御弁２５及びティルト用制御弁２６とを備える。プライオリティ弁２３から吐出された圧油をリフト用制御弁２５等に供給する配管Ｋ１にシーケンス弁２９が設けられ、配管Ｋ１のシーケンス弁２９とプライオリティ弁２３との間からパイロット回路用配管Ｋ２が分岐され、パイロット回路用配管Ｋ２には減圧弁３０が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、産業車両の油圧装置に係り、詳しくはステアリング優先のプライオリティ弁を含んで構成される油圧装置に関する。

作業機の駆動とステアリング装置の駆動とに兼用される可変容量型油圧ポンプをもつ作業車両の油圧駆動装置において、ステアリング容量を優先して確保できるようにすることを、簡単な構造で、安価に実現できるようにしたものが特許文献１に提案されている。この油圧駆動装置は、図２に示すように、エンジン５１により駆動される可変容量型油圧ポンプ５４から吐出される圧油を分流させるステアリング優先のプライオリティ弁５６と、このプライオリティ弁５６から流れる圧油により駆動される複数の作業機アクチュエータ６１及びステアリングアクチュエータ５９とを備える。また、油圧駆動装置は、各作業機アクチュエータ６１に流れる圧油の流れをそれぞれ制御する複数の作業機用制御弁６０と、ステアリングアクチュエータ５９に流れる圧油の流れを制御するステアリング用制御弁５８と、少なくとも作業機用制御弁６０の切換操作量を検出する切換操作量検出手段６２と、この切換操作量検出手段６２の検出出力に基づき可変容量型油圧ポンプ５４の吐出流量を制御するポンプ流量制御手段５５とを備える。ステアリング用制御弁５８及び作業機用制御弁６０にはパイロット切換方式の流量・方向を制御する方向切換弁が使用されている。作業機用制御弁６０は、センターバイパス型の制御弁とされ、切換操作量検出手段６２は、複数の作業機用制御弁６０のセンターバイパスラインの下流に位置して、ポンプ流量制御手段５５に対して反比例制御用の制御圧力を供給する絞りで構成されている。

特許第４４４６８２２号公報

特許文献１の油圧駆動装置ではステアリング用制御弁５８及び作業機用制御弁６０にパイロット切換方式の方向切換弁が使用されているがパイロット圧力に関しては何ら記載されていない。パイロット圧供給用のパイロット回路を設けるためには、別にポンプが必要になり、油圧装置の体格が大きくなる。

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ステアリング優先のプライオリティ弁を含んで構成され、かつパイロット切換方式の制御弁を使用する産業車両の油圧装置において、パイロット圧を供給するパイロット圧作成用ポンプを別に設けずに１台の油圧ポンプで対応することができる産業車両の油圧装置を提供することにある。

上記課題を解決する産業車両の油圧装置は、原動機によって駆動されて作業機アクチュエータの駆動とステアリング装置の駆動とに兼用される可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油を分流させるステアリング優先のプライオリティ弁と、このプライオリティ弁から吐出される圧油により駆動される複数の作業機アクチュエータ及びステアリングアクチュエータと、各作業機アクチュエータに流れる圧油の流れをそれぞれ制御する複数の作業機用制御弁と、前記ステアリングアクチュエータに流れる圧油の流れを制御するステアリング用制御弁とを備えた産業車両の油圧装置である。そして、前記プライオリティ弁から吐出された圧油を前記複数の作業機用制御弁に供給する配管にシーケンス弁が設けられ、前記配管の前記シーケンス弁と前記プライオリティ弁との間からパイロット回路用配管が分岐され、前記パイロット回路用配管には減圧弁が設けられている。

この構成によれば、プライオリティ弁から吐出された圧油を作業機アクチュエータに供給する配管にシーケンス弁が設けられ、その配管のシーケンス弁とプライオリティ弁との間からパイロット回路用配管が分岐されている。そのため、プライオリティ弁から吐出されて作業機用制御弁に向かう圧油の一部が、パイロット回路用配管に供給されるとともに、減圧弁で適正なパイロット圧に調整されて外部パイロット用の圧油として利用される。したがって、ステアリング優先のプライオリティ弁を含んで構成され、かつパイロット切換方式の制御弁を使用する産業車両の油圧装置において、パイロット圧を供給するパイロット圧作成用ポンプを別に設けずに１台の油圧ポンプで対応することができる。

前記作業機アクチュエータとして、主作業機アクチュエータ及び前記主作業機アクチュエータより少ない油量で作動する補助作業機アクチュエータを備え、前記主作業機アクチュエータに流れる圧油の流れを制御する主作業機用制御弁及び前記補助作業機アクチュエータに流れる圧油の流れを制御する補助作業機用制御弁に前記シーケンス弁を出た圧油を供給する分流弁が設けられ、前記補助作業機用制御弁を出た圧油は前記分流弁から前記主作業機用制御弁に供給される圧油と合流することが好ましい。

この構成によれば、作業機アクチュエータとして、主作業機アクチュエータ及び前記主作業機アクチュエータより少ない油量で作動する補助作業機アクチュエータを備えている場合、シーケンス弁を出た圧油の一部が分流弁で分流されて補助作業機アクチュエータで使用された後、分流弁から主作業機用制御弁に供給される圧油と合流する。そのため、簡単な構造で補助作業機アクチュエータの最大流量を規制することができる。

本発明によれば、ステアリング優先のプライオリティ弁を含んで構成され、かつパイロット切換方式の制御弁を使用する産業車両の油圧装置において、パイロット圧を供給するパイロット圧作成用ポンプを別に設けずに１台の油圧ポンプで対応することができる。

一実施形態の油圧装置の油圧回路図。 従来技術の油圧装置の油圧回路図。

以下、本発明を産業車両としてのフォークリフトの油圧装置に具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。
図１に示すように、産業車両としてのフォークリフトは、作業機アクチュエータとしてフォークを昇降させるリフトシリンダ１１と、マストを傾動させるティルトシリンダ１２と、アタッチメント用シリンダ１３，１４とを備えている。この実施形態では、アタッチメント用シリンダ１３，１４としてフォークの間隔変更を行うフォークシフタ用の油圧シリンダを備えている。アタッチメント用シリンダ１３，１４は、リフトシリンダ１１及びティルトシリンダ１２の半分以下の油量で作動可能である。即ち、フォークリフトは、作業機アクチュエータとして、主作業機アクチュエータとしてのリフトシリンダ１１及びティルトシリンダ１２と、主作業機アクチュエータより低い油圧で作動する補助作業機アクチュエータとしてのアタッチメント用シリンダ１３，１４とを備えている。また、フォークリフトは、ステアリングアクチュエータ１５を備えている。

油圧装置は、原動機としてのエンジン２１により駆動される可変容量型油圧ポンプ２２と、可変容量型油圧ポンプ２２から吐出される圧油を分流させるステアリング優先のプライオリティ弁２３とを備えている。なお、エンジン２１の出力はトルクコンバータ１６を経て変速機１７へ伝達され、変速機１７の出力軸を介して駆動輪が回転駆動されてフォークリフトが走行するようになっている。

プライオリティ弁２３は、ステアリングアクチュエータ１５に流れる圧油の油量を制御するステアリング用制御弁２４に必要流量の圧油を優先的に供給する。そして、残りの圧油を、配管Ｋ１を介してリフトシリンダ１１及びティルトシリンダ１２をそれぞれ制御する主作業機用制御弁としてのリフト用制御弁２５及びティルト用制御弁２６と、アタッチメント用シリンダ１３，１４を制御する補助作業機用制御弁２７とに供給する。リフト用制御弁２５、ティルト用制御弁２６及び補助作業機用制御弁２７にはセンターバイパス型でパイロット切換方式の流量・方向を制御する制御弁が使用されている。なお、可変容量型油圧ポンプ２２とプライオリティ弁２３との間に、可変容量型油圧ポンプ２２の吐出圧力が規定圧力を超えないように制御するリリーフ弁２８が設けられている。

プライオリティ弁２３から吐出された圧油をリフト用制御弁２５、ティルト用制御弁２６、補助作業機用制御弁２７に供給する配管Ｋ１にはシーケンス弁２９が設けられ、配管Ｋ１のシーケンス弁２９とプライオリティ弁２３との間からパイロット回路用配管Ｋ２が分岐されている。パイロット回路用配管Ｋ２には減圧弁３０が設けられている。

配管Ｋ１のシーケンス弁２９の配設位置より下流側には分流弁３１が設けられ、分流弁３１を介して補助作業機用制御弁２７には所定流量（例えば、５０Ｌ／ｍｉｎ）の油量で圧油が供給され、補助作業機用制御弁２７を出た圧油は配管Ｋ３を介して分流弁３１からリフト用制御弁２５及びティルト用制御弁２６に供給される圧油と合流するようになっている。配管Ｋ１には、配管Ｋ１と配管Ｋ３との合流点と補助作業機用制御弁２７との間にチェック弁３２が設けられている。

可変容量型油圧ポンプ２２は、ポンプ流量制御手段３３により吐出流量の制御が行われる。ポンプ流量制御手段３３は、リフト用制御弁２５、ティルト用制御弁２６、補助作業機用制御弁２７の切換操作量を検出する切換操作量検出手段３４の検出出力に基づき可変容量型油圧ポンプ２２の吐出流量を制御する。切換操作量検出手段３４は、ポンプ流量制御手段３３に対して反比例制御用の制御圧力であるネガティブコントロール圧力を供給する絞りで構成され、配管Ｋ１のティルト用制御弁２６より下流側に設けられている。切換操作量検出手段３４と並列に、切換操作量検出手段３４で発生するネガティブコントロール圧力が規定圧力を超えないように規制するリリーフ弁３５が設けられている。

次に前記のように構成された油圧制御装置の作用を説明する。
エンジン２１で駆動される可変容量型油圧ポンプ２２から吐出される圧油は、プライオリティ弁２３に流れる。ステアリング優先のプライオリティ弁２３は、ステアリング用油圧回路を優先させて圧油を分流させるバルブであり、ステアリング操作が行われると、それに必要な流量をステアリング回路用配管Ｋ４に流し、それ以外の圧油を配管Ｋ１に流す。また、ステアリング操作が行われないときには、プライオリティ弁２３は、圧油の全量を配管Ｋ１に流す。

センターバイパス型のリフト用制御弁２５、ティルト用制御弁２６、補助作業機用制御弁２７は、パイロット切換方式のバルブであり、各制御弁２５，２６，２７が中立位置にあるときには（作業機不操作時には）、センターバイパスラインを通過する流量は最大となる。それとともにネガティブコントロール圧力も最大となって、このネガティブコントロール圧力で制御されるポンプ流量制御手段３３により、可変容量型油圧ポンプ２２のポンプ流量（吐出流量）は最小となるように制御される。また、各制御弁２５，２６，２７の切換操作量（操作ストローク量）を増加させるに伴って、ネガティブコントロール圧力は低下していき、これによって、ポンプ流量制御手段３３により、可変容量型油圧ポンプ２２のポンプ流量は増加していくように制御される。そして、制御弁２５，２６の切換操作量が最大（フルストローク）になると、センターバイパスラインは遮断され、ネガティブコントロール圧力は発生しないので（ネガティブコントロール圧力は零となるので）、ポンプ流量制御手段３３により、可変容量型油圧ポンプ２２のポンプ流量は最大となるように制御される。

配管Ｋ１に吐出された圧油は、パイロット圧作成用と、荷役動作用とに分かれる。パイロット圧作成用の圧油は、シーケンス弁２９に規制され、減圧弁３０を通り適正な油圧に調整される。適正な油圧に調整された圧油は、各制御弁のスプール操作に利用される。

シーケンス弁２９を通過した圧油は、分流弁３１でアタッチメント用、即ちアタッチメント用シリンダ１３，１４用に設定流量を最大値として分流される。補助作業機用制御弁２７を操作していなければ、圧油はリフト、ティルト用の圧油と合流してリフト、ティルトの動作に使用される。

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）油圧装置は、原動機としてのエンジン２１により駆動される可変容量型油圧ポンプ２２と、可変容量型油圧ポンプ２２から吐出される圧油を分流させるステアリング優先のプライオリティ弁２３と、プライオリティ弁２３から吐出される圧油により駆動される複数の作業機アクチュエータ１１，１２，１３，１４及びステアリングアクチュエータ１５と、各作業機アクチュエータ１１，１２，１３，１４に流れる圧油の流れをそれぞれ制御する複数の作業機用制御弁２５，２６，２７と、ステアリングアクチュエータ１５に流れる圧油の流れを制御するステアリング用制御弁２４とを備える。そして、プライオリティ弁２３から吐出された圧油を複数の作業機用制御弁２５，２６，２７に供給する配管Ｋ１にシーケンス弁２９が設けられ、配管Ｋ１のシーケンス弁２９とプライオリティ弁２３との間からパイロット回路用配管Ｋ２が分岐され、パイロット回路用配管Ｋ２には減圧弁３０が設けられている。したがって、ステアリング優先のプライオリティ弁２３を含んで構成され、かつパイロット切換方式の制御弁を使用する産業車両の油圧装置において、パイロット圧を供給するパイロット圧作成用ポンプを設けずに１台の油圧ポンプで対応することができる。

（２）作業機アクチュエータとして、主作業機アクチュエータとしてのリフトシリンダ１１、ティルトシリンダ１２及び主作業機アクチュエータより少ない油量で作動する補助作業機アクチュエータとしてのアタッチメント用シリンダ１３，１４を備えている。主作業機アクチュエータに流れる圧油の流れを制御する主作業機用制御弁（リフト用制御弁２５、ティルト用制御弁２６）及び補助作業機アクチュエータに流れる圧油の流れを制御する補助作業機用制御弁２７にシーケンス弁２９を出た圧油を供給する分流弁３１が設けられ、補助作業機用制御弁２７を出た圧油は分流弁３１から主作業機用制御弁に供給される圧油と合流する。この構成によれば、簡単な構造でアタッチメント用シリンダ１３，１４の最大流量を規制することができる。

（３）油圧装置は、大きな流量（油圧）の圧油を必要とするリフトシリンダ１１及びティルトシリンダ１２と、リフトシリンダ１１及びティルトシリンダ１２の半分以下の流量で作動されるアタッチメント用シリンダ１３，１４とを備えている産業車両としてのフォークリフトに使用されている。したがって、油圧装置が有効に機能する。

（４）リフト用制御弁２５、ティルト用制御弁２６、補助作業機用制御弁２７が、センターバイパス型のパイロット切換方式のバルブで構成されているため、各制御弁２５，２６，２７の下流側に設けられた切換操作量検出手段３４の検出出力によりポンプ流量制御手段３３を介して可変容量型油圧ポンプ２２が適切に制御される。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ アタッチメントは一対のフォークの間隔を調整するフォークシフタに限らない。例えば、一対のフォークの間隔は変更せずに、一対のフォークを車幅方向に移動させるサイドシフトあるいはロール紙の運搬に使用するロールクランプ等としてもよい。

○ アタッチメントは一種類ずつ設ける構成に限らず、複数のアタッチメント機能を備えた構成としてもよい。例えば、ロールクランプにサイドシフト機能をもたせてもよい。
○ 作業機アクチュエータとして、主作業機アクチュエータ（リフトシリンダ１１、ティルトシリンダ１２）より少ない油量で作動する補助作業機アクチュエータ（アタッチメント用シリンダ１３，１４）はなくてもよい。

○ 産業車両はフォークリフトに限らず、例えば、トラクターショベル（ショベルローダー）であってもよい。
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。

（１）請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記作業機用制御弁はセンターバイパス型のパイロット切換方式のバルブで構成されている。
（２）請求項１、請求項２及び前記技術的思想（１）のいずれか一項に記載の発明において、前記産業車両はフォークリフトである。

Ｋ１…配管、Ｋ２…パイロット回路用配管、１１…作業機アクチュエータ及び主作業機アクチュエータとしてのリフトシリンダ、１２…作業機アクチュエータ及び主作業機アクチュエータとしてのティルトシリンダ、１３，１４…作業機アクチュエータ及び補助作業機アクチュエータとしてのアタッチメント用シリンダ、１５…ステアリングアクチュエータ、２２…可変容量型油圧ポンプ、２３…プライオリティ弁、２４…ステアリング用制御弁、２５…作業機用制御弁及び主作業機用制御弁としてのリフト用制御弁、２６…作業機用制御弁及び主作業機用制御弁としてのティルト用制御弁、２７…作業機用制御弁としての補助作業機用制御弁、２９…シーケンス弁、３０…減圧弁、３１…分流弁。

Claims (2)

1. 原動機によって駆動されて作業機アクチュエータの駆動とステアリング装置の駆動とに兼用される可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油を分流させるステアリング優先のプライオリティ弁と、このプライオリティ弁から吐出される圧油により駆動される複数の作業機アクチュエータ及びステアリングアクチュエータと、各作業機アクチュエータに流れる圧油の流れをそれぞれ制御する複数の作業機用制御弁と、前記ステアリングアクチュエータに流れる圧油の流れを制御するステアリング用制御弁とを備えた産業車両の油圧装置であって、
   前記プライオリティ弁から吐出された圧油を前記複数の作業機用制御弁に供給する配管にシーケンス弁が設けられ、前記配管の前記シーケンス弁と前記プライオリティ弁との間からパイロット回路用配管が分岐され、前記パイロット回路用配管には減圧弁が設けられている産業車両の油圧装置。
2. 前記作業機アクチュエータとして、主作業機アクチュエータ及び前記主作業機アクチュエータより少ない油量で作動する補助作業機アクチュエータを備え、前記主作業機アクチュエータに流れる圧油の流れを制御する主作業機用制御弁及び前記補助作業機アクチュエータに流れる圧油の流れを制御する補助作業機用制御弁に前記シーケンス弁を出た圧油を供給する分流弁が設けられ、前記補助作業機用制御弁を出た圧油は前記分流弁から前記主作業機用制御弁に供給される圧油と合流する請求項１に記載の産業車両の油圧装置。