JP2016217438A - 流体制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】フォークリフトのチルトシリンダ用のバルブ等として好適に利用可能な流体制御弁において、タンク通路や主スプールの加工上の誤差等に関わらずパイロットスプールがスムーズに動作できるようにする。【解決手段】パイロットスプール孔と、パイロットスプール孔の一端側に配設されるスプリング７と、主スプール６と、パイロットスプール８とを備え、パイロット通路８５にパイロット圧を導入することによってパイロットスプール８を一端側に移動させるようにした流量制御弁において、パイロットスプール８の外周に設けた接続溝８４により、第２の戻り通路８４同士を互いに連通させる。【選択図】図３

Description

本発明は、フォークリフトのチルトシリンダ用のバルブ等として好適に利用可能な流体制御弁に関する。

従来より、フォークリフト用の流量制御弁においては、チルトダウン操作時の安全機構として、チルトロック機構が搭載されている。

具体的には、この種の流量制御弁１は、図５に示すように、高圧の流体が導入されるパラレル通路Ｐ、低圧域に連通するタンク通路Ｔ、これらのパラレル通路Ｐ及びタンク通路Ｔを連絡するセンタバイパス通路５、及び、一対のアクチュエータポートＡ、Ｂを備えたバルブボディ４と、このバルブボディ４に設けた摺動孔４ｘ内に摺動操作可能に嵌挿された主スプール６と、前記主スプール６に設けたパイロットスプール孔６ｘ内に相対摺動可能に内装され外周に開閉溝８３を形成されたパイロットスプール８と、このパイロットスプール８を一端側、より具体的には図６における右側に向かって付勢する位置に配設したスプリング７とを具備してなる。なお、前記パイロットスプール８は他の作用を受けていないときは図５に示すような右行位置をとるとともに、前記右行位置と図６に示す左行位置との間を移動可能である。

前記主スプール６は、外周に形成され主スプール６の摺動位置に応じて前記センタバイパス通路５を開閉するランド部６ｃと、外周に形成され主スプール６の摺動位置に応じてアクチュエータポートＡ（Ｂ）を選択的にパラレル通路Ｐ又はタンク通路Ｔに連通させる溝６ａ、６ｂと、高圧の圧液が導入される第１の戻り通路８１及び低圧域に開放される第２の戻り通路８２を軸心方向に離間させて内周に開口させた前記パイロットスプール孔６ｘと、前記パラレル通路Ｐから高圧のパイロット圧を導入してパイロットスプール８の後端面８ａに作用させることにより該パイロットスプール８をスプリング７に抗し図中左方に付勢して移動させるパイロット通路８５とを具備してなる（例えば、特許文献１を参照）。

パイロットスプール８の開閉溝８３は前記第１及び第２の戻り通路８１、８２間を前記右行位置でブロックし前記左行位置で連通させるものである。

前記主スプール６の第１の戻り通路８１は、アクチュエータポートＡと前記パイロットスプール孔６ｘとを連通する。

前記第２の戻り通路８２とタンク通路Ｔは、主スプール６が後述する中立位置に配された場合にはバルブボディ４により閉塞され、主スプール６が後述する前傾位置に配された場合には連通する。

また、前記図５に示すように、第２の戻り通路８２は、主スプール６の外周面に設けられた凹部、より具体的には座ぐり穴であるノッチ８２ａと、このノッチ８２ａ内部と前記パイロットスプール孔６ｘとを連通するオリフィス８２ｂとを備えている。この第２の戻り通路８２のノッチ８２ａは、パイロットスプール８のインチング動作を円滑に行えるようにするためのインチング用ノッチとして周知のものである。また、このノッチ８２ａは、主スプール６が中立位置と前傾位置との間に位置する際にバルブボディ４により閉塞され、内部に高圧の作動液が閉じ込められるので、この第２の戻り通路８２は、前記作動液の液圧に起因して径方向に作用する力を相殺させるべく、周方向に互いに離間した状態で複数、より具体的には同一円周上の正対する位置に対をなして設けている。

この流量制御弁１の作動について簡単に説明する。主スプール６を図５に示す中立位置に保持しているときには、ポンプからの吐出液はセンタバイパス通路５を通り、タンク通路Ｔからタンクへ戻される。アクチュエータポートＡ、Ｂは主スプール６のランド部６ｃによりパラレル通路Ｐからもタンク通路Ｔからもブロックされる。このため、チルトシリンダ２に圧液の導出入は行われず、チルトシリンダ２は作動しない。

図示は省略するが、主スプール６を前記中立位置から図５における右方に移動させて後傾位置（チルトアップ位置）に保持したときには、センタバイパス通路５が閉まり、ポンプからの吐出液がパラレル通路Ｐを通ってロードチェック弁９を開き、溝６ａを介してアクチュエータポートＡに供給される。一方、アクチュエータポートＢからの戻り液は溝６ｂを介しタンク通路Ｔを経てタンクに戻る。このため、チルトシリンダ２はチルトアップ動作を行う。前記ロードチェック弁９はパラレル通路Ｐの液圧が下がってもチルトシリンダ２が逆駆動されることを防止する役割を果たす。

主スプール６を前記中立位置から図５における左方に移動させて図６に示す前傾位置（チルトダウン位置）に保持したときには、センタバイパス通路５が閉まり、ポンプからの吐出液はパラレル通路Ｐを通ってロードチェック弁９を開き、溝６ｂを介してアクチュエータポートＢに供給される。一方、アクチュエータポートＡからの戻り液はパイロットスプール８により閉塞されようとするが、パラレル通路Ｐの圧液はパイロット通路８５を介してパイロットスプール８の後端面８ａに作用するので、このパイロットスプール８がスプリング７を押し込む方向に移動してパイロットスプール８の外周に設けた開閉溝８３により主スプール６に設けた戻り通路８１、８２間を連通させる。この結果、アクチュエータポートＡとタンク通路Ｔとが連通し、液がシリンダ２に閉じ込められることなくタンクに戻される。このため、チルトシリンダ２はチルトダウン動作を行う。

ポンプからの吐出液が供給されない場合に主スプール６を前傾位置（チルトダウン位置）に保持したときには、チルトロック機能が働く。つまり、パイロットスプール８の負荷側の液はアクチュエータポートＡからタンク通路Ｔに向かって流出しようとする。しかし、ポンプが作動しておらず、パイロットスプール８にはパイロット圧力が導入されていないため、前述した開閉溝８３とタンクＴへの戻り通路８１、８２とは重なり合わず、前記戻り通路８１、８２はパイロットスプール８により閉塞されたままの状態になる。このため、チルトシリンダ２は作動せず、ロックされた状態になり、誤操作による荷の落下事故等が有効に防止されることになる。

ところで、前記第２の戻り通路８２は、前述したように周方向に互いに離間した状態で複数設けられているが、タンク通路Ｔを形成する際の加工上の誤差等により、主スプール６を前記前傾位置（チルトダウン位置）に移動させる際に、複数の第２の戻り通路８２のうちいずれか１つのみが優先してタンク通路Ｔに連通することがある。このとき、パイロットスプール孔６ｘ内の作動液がタンク通路Ｔに連通した第２の戻り通路８２に向かい流通するので、パイロットスプール８はその第２の戻り通路８２が設けられた側に押圧されることとなる。すると、パイロットスプール８がパイロットスプール孔６ｘ内を摺動する際に受ける抵抗が大きくなり、パイロットスプール８がスムーズに動作しにくくなるという不具合が生じる。

特開平８−３２６９３６号公報

本発明は以上の点に着目し、タンク通路や主スプールの加工上の誤差等に関わらずパイロットスプールがスムーズに動作できる構成を備えた流体制御弁を提供することを目的とする。

以上の課題を解決すべく、本発明に係る流体制御弁は、以下に述べるような構成を有する。すなわち本発明に係る流体制御弁は、高圧の圧液が導入される第１の通路及び低圧域に開放される第２の通路を軸心方向に離間させて内周に開口させた摺動孔と、前記摺動孔の一端側に配設されるスプリングと、前記摺動孔に開口する位置に形成されるパイロット通路とを有する主スプールと、前記主スプールの摺動孔に摺動可能に嵌装され前記スプリングにより前記摺動孔の他端側に向けて付勢されているとともに外周に摺動位置に応じて前記第１、第２の通路間を開閉する開閉溝を形成したパイロットスプールとを備え、前記パイロット通路にパイロット圧を導入することによって前記パイロットスプールをスプリングの付勢力に抗し一端側に移動させるようにしているとともに、前記第２の通路が周方向に互いに離間した状態で複数設けられた流量制御弁であって、前記パイロットスプールに、前記第２の通路同士を連通する接続溝を設けている。

このようなものであれば、複数の第２の通路のうちいずれか１つのみが優先して低圧域に開放されると、残りの第２の通路は前記接続溝を介して低圧域に開放された第２の通路に連通するので、製造誤差や加工誤差に関わらず複数の第２の通路を同時に低圧域に開放させる構成を、パイロットスプールに前記接続溝を形成する簡単な加工により実現することができる。すなわち、複数の第２の通路のうちいずれか１つのみが優先して低圧域に開放されることによってパイロットスプールが一方向に偏って押圧され、パイロットスプール孔内を摺動する際に受ける抵抗が大きくなる不具合の発生を抑制することができる。

簡単な構成で上述したような流量制御弁を実現するための構成の一例として、前記接続溝が、パイロットスプールの外周を周回する溝であるものが挙げられる。

本発明によれば、タンク通路や主スプールの加工上の誤差等に関わらずパイロットスプールがスムーズに動作できる構成を備えた流体制御弁を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る流量制御弁の中立位置を示す断面図。 図１における要部を示す拡大図。 同流体制御弁の中立位置と前傾位置との間の状態を示す作用説明図。 同流体制御弁の前傾位置を示す作用説明図。 従来の流量制御弁の中立位置を示す断面図。 同流体制御弁の前傾位置を示す作用説明図。

本発明の一実施形態を、図１〜図４を参照しつつ以下に示す。

本実施形態に係る流量制御弁は、パイロットスプール以外は、前述した従来の流量制御弁と同様の構成を有する。以下の記載において、前述した従来の流量制御弁におけるものと対応する部位には、同一の名称及び符号を付している。具体的には、この流量制御弁１は、図１に概略的に示すように、高圧の流体が導入されるパラレル通路Ｐ、低圧域に連通するタンク通路Ｔ、これらのパラレル通路Ｐ及びタンク通路Ｔを連絡するセンタバイパス通路５、及び、一対のアクチュエータポートＡ、Ｂを備えたバルブボディ４と、このバルブボディ４に設けた摺動孔４ｘ内に摺動操作可能に嵌挿された主スプール６と、前記主スプール６のパイロットスプール孔６ｘ内に相対摺動可能に内装され外周に開閉溝８３を形成されたパイロットスプール８と、このパイロットスプール８を一端側に向かって付勢する位置に配設したスプリング７とを具備してなる。

以下、前記主スプール６及びパイロットスプール８の構成について述べる。

前記主スプール６は、外周に形成され主スプール６の摺動位置に応じて前記センタバイパス通路５を開閉するランド部６ｃと、外周に形成され主スプール６の摺動位置に応じてアクチュエータポートＡ（Ｂ）を選択的にパラレル通路Ｐ又はタンク通路Ｔに連通させる溝６ａ、６ｂと、高圧の圧液が導入される第１の戻り通路８１及び低圧域に開放される第２の戻り通路８２を軸心方向に離間させて内周に開口させたパイロットスプール孔６ｘと、前記パラレル通路Ｐから高圧のパイロット圧を導入してパイロットスプール８の後端面８ａに作用させることにより該パイロットスプール８をスプリング７に抗し図中左方に付勢して移動させる、パイロット通路８５とを備えている。なお、前記第１の戻り通路８１、前記第２の戻り通路８２及び前記パイロットスプール孔６ｘは、それぞれ請求項中の第１の通路、第２の通路及び摺動孔である。

前記主スプール６の第１の戻り通路８１は、アクチュエータポートＡと前記パイロットスプール孔６ｘとを連通する。

前記第２の戻り通路８２は、主スプール６が図１及び図２に示す中立位置に配された場合にはバルブボディ４により閉塞され、主スプール６が図４に示す前傾位置に配された場合にはタンク通路Ｔと前記パイロットスプール孔６ｘとを連通する。また、前記第２の戻り通路８２は、主スプール６の外周面に設けられた凹部であるノッチ８２ａと、このノッチ８２ａ内部と前記パイロットスプール孔６ｘとを連通するオリフィス８２ｂとを備えている。この第２の戻り通路８２は、同一円周上の正対する位置に対をなして設けている。さらに詳述すると、前記第２の戻り通路８２は、互いに周方向に及び軸心方向に離間させて複数対設けている。ただし、図１〜図４には１対の第２の戻り通路８２のみを示している。以下、１対の第２の戻り通路８２についてのみ説明するが、各第２の戻り通路８２はそれぞれ同様の構成を有する。

前記第２の戻り通路８２は、溝６ａからスプリング７側に離間した部位に設けられたノッチ８２ａと、このノッチ８２ａの底面の開閉溝８３寄りの部位からパイロットスプール孔６ｘに向けて穿設したオリフィス８２ｂとをそれぞれ備えている。

前記パイロットスプール８の開閉溝８３は、主スプール６に穿設した第１及び第２の戻り通路８１、８２間を前記右行位置でブロックし前記左行位置で連通させるものである。

その上で本実施形態では、図１〜図４に示すように、前記パイロットスプール８に、対をなす第２の戻り通路８２のオリフィス８２ｂ同士を連通させることが可能な接続溝８４を設けている。この接続溝８４は、前記パイロットスプール８の外周を周回するものであり、該パイロットスプール８が前記右行位置にある際に対をなす第２の戻り通路８２のオリフィス８２ｂ同士を連通させるように配されている。

ポンプからの吐出液が供給されている状態でこのような構成の流量制御弁１の主スプール６を中立位置から前傾位置に移動させる際の各部の作用について以下に述べる。

主スプール６が図１及び図２に示す中立位置から図４に示す前傾位置に移動すると、その途中で、第２の戻り通路８２がバルブボディ４により順次閉塞される。主スプール６が前傾位置に向けてさらに移動すると、図３に示すように、対をなす第２の戻り通路８２のうち少なくとも一方が低圧側すなわちタンク通路Ｔに直接連通する。ここで、第２の戻り通路８２の一方のみがタンク通路Ｔに直接連通したとき、対をなす第２の戻り通路８２も前記パイロットスプール８の接続溝８４を介して低圧側すなわちタンク通路Ｔに開放される。そして、ポンプが動作している状態で主スプール６が前記前傾位置に達すると、パラレル通路Ｐの圧液がパイロット通路８５を介してパイロットスプール８の後端面８ａに作用するので、このパイロットスプール８がスプリング７を押し込む方向に移動する。換言すれば、前記パイロットスプール８が前記右行位置から前記左行位置まで移動する。このとき、パイロットスプール８の外周に設けた開閉溝８３により前記第１の戻り通路８１と前記第２の戻り通路８２とが連通する。これにより、アクチュエータポートＡとタンク通路Ｔとが連通し、液がシリンダ２に閉じ込められることなくタンクに戻される。このため、チルトシリンダ２はチルトダウン動作を行う。一方、ポンプが動作していない状態で主スプール６が前記前傾位置に達した場合は、パラレル通路Ｐの圧液がパイロット通路８５を介してパイロットスプール８の後端面８ａに作用することがないので、前記パイロットスプール８は前記右行位置に留まる。従って、開閉溝８３と前記第１及び第２の戻り通路８１、８２とが重なり合うことがなく、これら戻り通路８１、８２はパイロットスプール８により閉塞されたままの状態になる。このため、チルトシリンダ２は作動せず、ロックされた状態になり、誤操作による荷の落下事故等が有効に防止されることになる。

このように、本実施形態の構成によれば、タンク通路Ｔを形成する際の加工上の誤差などにより対をなす第２の戻り通路８２のうちいずれか一方が優先してタンク通路Ｔに直接連通するような構成であっても、接続溝８４を介して対をなす第２の戻り通路８２同士が連通しているので、加工誤差や製造誤差に関わらず対をなす第２の戻り通路８２を同時に低圧域に開放させることができる。すなわち、対をなす第２の戻り通路８２のうちいずれか１つのみが優先して低圧域に開放されることによってパイロットスプール８が一方向に偏って押圧され、パイロットスプール孔６ｘ内を摺動する際に受ける抵抗が大きくなる不具合の発生を抑制することができる。換言すれば、加工誤差や製造誤差に関わらずパイロットスプール８がスムーズに動作できる構成を備えた流体制御弁１を提供することができる。

さらに本実施形態では、接続溝８４がパイロットスプールの外周を周回する溝であるので、このような接続溝８４を容易に形成できる。すなわち、簡単な構成によりこのような接続溝８４を有する流体制御弁１を実現することができる。

なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。

例えば、上述した実施形態では、接続溝はパイロットスプールの外周を周回する溝であるが、第２の通路同士を連通可能なものであれば、螺旋状に形成したもの等、他の形状を有するものであってもよい。

また、上述した実施形態では、第２の通路を、同一円周上の正対する位置に対をなして設けているが、例えば、同一円周上において互いに１２０度ずつ離間させた配置で３つの第２の通路を設けるようにしてもよい。

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。

６…主スプール
６ｘ…摺動孔（パイロットスプール孔）
７…スプリング
８…パイロットスプール
８１…第１の通路（第１の戻り通路）
８２…第２の通路（第２の戻り通路）
８３…開閉溝
８４…接続溝
８５…パイロット通路

Claims (2)

1. 高圧の圧液が導入される第１の通路及び低圧域に開放される第２の通路を軸心方向に離間させて内周に開口させた摺動孔と、前記摺動孔の一端側に配設されるスプリングと、前記摺動孔に開口する位置に形成されるパイロット通路とを有する主スプールと、前記主スプールの摺動孔に摺動可能に嵌装され前記スプリングにより前記摺動孔の他端側に向けて付勢されているとともに外周に摺動位置に応じて前記第１、第２の通路間を開閉する開閉溝を形成したパイロットスプールとを備え、前記パイロット通路にパイロット圧を導入することによって前記パイロットスプールをスプリングの付勢力に抗し一端側に移動させるようにしているとともに前記第２の通路が周方向に互いに離間した状態で複数設けられた流量制御弁であって、
   前記パイロットスプールの外周に、前記第２の通路同士を連通する接続溝を設けていることを特徴とする流量制御弁。
2. 前記接続溝が、パイロットスプールの外周を周回する溝である請求項１記載の流量制御弁。

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