JP2531320B2 - オイルコントロ―ルバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フォークリフトのよう
な産業車両の荷役用油圧シリンダの作動を制御するため
のオイルコントロールバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来のフォークリフトにおける
荷役用油圧シリンダの作動回路図を示している。図示の
ように、エンジン３４により駆動される油圧ポンプ３５
から吐出された作動油は、高圧回路３８を通ってオイル
コントロールバルブ３１に送られ、該オイルコントロー
ルバルブ３１のバルブスプール３２が図示の中立位置に
保持されているときは、低圧回路３９を通ってタンク３
６に戻されるが、バルブスプール３２が切り換えられた
ときは、荷役用油圧シリンダ３７に送られて該油圧シリ
ンダ３７を伸長作動または縮小作動させる。

【０００３】油圧シリンダ３７がストロークエンドに達
すると、高圧回路３８内の圧力が上昇し、そして回路内
圧力がオイルコントロールバルブ３１のリリーフバルブ
３３により設定された圧力に達したときは、該リリーフ
バルブ３３が開いて作動油が逃がし通路４０から低圧回
路３９を経てタンク３６に逃げ、回路内圧力はリリーフ
バルブ３３の設定圧に保持される。なお、図７は油圧シ
リンダのストロークエンド時の高圧回路３８の圧力を示
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記リリフ
ーバルブ３３の設定圧は、油圧シリンダ３７の最大積載
荷重に対応して設定されており、これはエンジン３４の
回転数の高低に関係なく一定である。従って、上述した
従来のオイルコントロールバルブ３１の場合、エンジン
３４の回転数が低くて高出力が期待できない領域におい
て、油圧シリンダ２７がストロークエンドまで作動され
たときは、回路内圧力がリリーフバルブ３３により設定
された圧力まで上昇するため、エンジン３４にはその出
力よりも大きな負荷が作用してエンジンストップ（以
下、エンストという）を起こすことがある。

【０００５】つまり、従来のものでは、エンジン３４の
アイドリング状態において、リフトシリンダやティルト
シリンダ等の油圧シリンダ３７をストロークエンドまで
作動させたときは、エンストを起こす可能性が高く、作
業効率が悪いという点に問題がある。なお、リリーフバ
ルブ３３の設定圧Ｐ１（図７に示す）を低く設定するこ
とは、油圧シリンダ３７の最大積載荷重を低下させるこ
とになるので、このような対応は現実には不可能であ
る。

【０００６】そこで本発明は、上述の問題に鑑み、エン
ジン回転数の高い領域では回路内圧力を高い圧力に保持
し、アイドリング時のようなエンジン回転数の低い領域
では回路内圧力を低い圧力に保持することを解決すべき
技術的課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のように構成したものである。すなわ
ち、本発明に係るオイルコントロールバルブは、エンジ
ンにより駆動される油圧ポンプから吐出された作動油の
流れを制御して荷役用油圧シリンダを駆動するオイルコ
ントロールバルブであって、その切り換え動作により作
動油の流れ方向を制御するバルブスプールと、高圧回路
と低圧回路との間に並列に接続された作動油逃がし用の
第１と第２の２本の逃がし通路と、第１逃がし通路に設
けられ、回路内最高圧力を制御する第１リリーフバルブ
と、前記第２逃がし通路に設けられ、回路内圧力を前記
第１リリーフバルブによる設定圧よりも低い圧力に制御
する第２リリーフバルブと、前記第２逃がし通路におけ
る前記第２リリーフバルブの上流側に設けられた絞り弁
と、前記第２逃がし通路における前記第２リリーフバル
ブの上流側に設けられ、常にはスプリングにより開き位
置に保持され、前記絞り弁の上流側圧力と下流側圧力と
の差圧が前記スプリング力を越えたときに閉じ側に切り
換えられる開閉弁とを備えたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】上述のように構成された本発明のオイルコント
ロールバルブにおいて、エンジン回転数の低い領域で
は、油圧ポンプから吐出される作動油量が少なく第２逃
がし通路における絞り弁の上流側圧力と下流側圧力とに
差圧が生じないため、油圧シリンダのストロークエンド
時の高圧回路内圧力は、第２リリーフバルブにより制御
される。従って、このときは、第２リリーフバルブの設
定圧を低く設定することにより低い回路内圧力が得られ
る。

【０００９】一方、エンジン回転数の高い領域では、油
圧ポンプから吐出される作動油が増量されることに伴
い、絞り弁による流出量の制限作用、つまり絞り作用が
行われる。そのため、該絞り弁の上流側と下流側とに圧
力差が発生し、その差圧によって開閉弁がスプリングに
抗して閉じ側に切り換えられる。その結果、第２逃がし
通路からの作動油の流出が阻止されて高圧回路内圧力が
急上昇されるとともに、第１逃がし通路の第１リリーフ
バルブにより制御される圧力に保持される。従って、こ
のときは、第１リリーフバルブによる設定圧を高く設定
することで油圧シリンダの高負荷作業に必要な高圧が得
られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４に基づい
て具体的に説明する。図１の油圧回路図に示すように、
エンジン１により駆動される油圧ポンプ２から吐出され
た作動油は、高圧回路４を通ってオイルコントロールバ
ルブ９に送られる。オイルコントロールバルブ９は、作
動油の流れ方向を切り換える６ポート３位置形のバルブ
スプール１０を備えており、このバルブスプール１０の
中立時には、油圧ポンプ２から送られた作動油が低圧回
路５を経てタンク３に戻される。またバルブスプール１
０の作業位置への切り換え時には、油圧ポンプ２から送
られた作動油はシリンダ回路８を経てリフトシリンダや
ティルトシリンダ等の荷役用の油圧シリンダ７に送ら
れ、該油圧シリンダ７からの戻り油は低圧回路６を経て
タンク３に戻される。

【００１１】オイルコントロールバルブ９は、バルブス
プール１０と、高圧用の第１リリーフバルブ１１と、低
圧用の第２リリーフバルブ１２と、流量制御用の絞り弁
１３と、通路開閉用の開閉弁１４とから構成されてい
る。しかして、第１リリーフバルブ１１は、回路内最高
圧力を設定するものであり、高圧回路４と低圧回路６と
をつなぐ作動油逃がし用の第１逃がし通路１５に設けら
れている。また、第２リリーフバルブ１２は、作動油少
量時（エンジン低回転時）の回路内最高圧力（第１リリ
ーフバルブ１１の設定圧より低い）を制御するものであ
り、高圧回路４と低圧回路５とをつなぐ第２逃がし通路
１６に設けられている。

【００１２】前記絞り弁１３は、第２逃がし通路１６に
おける第２リリーフバルブ１２の上流側に設けられ、ま
た、開閉弁１４は、第２逃がし通路１６における絞り弁
１３と第２リリーフバルブ１２との間に設けられてい
る。なお、絞り弁１３の口径は、たとえばアイドリング
時のようなエンジン回転数の低い領域において、油圧ポ
ンプ２から吐出される作動油の全量を流し得る太さに設
定されている。

【００１３】しかして、前記開閉弁１４は、図２及び図
３のバルブ構造図に示すように、スプール形式の弁であ
って、常には軸方向の一端に作用するスプリング１７に
より第２逃がし通路１６を連通する開き位置に保持され
ている。また、絞り弁１３の上流側の圧力が開閉弁１４
の軸方向の他端に作用し、下流側の圧力が開閉弁１４の
他端（スプリング１７と同じ側）に作用するように通路
１６ａ，１６ｂが形成されており、上流側通路１６ａの
圧力と下流側通路１６ｂの圧力との差圧が前記スプリン
グ１７の押圧力を越えたときに開閉弁１４が閉じ側に切
り換えられるようなっている。なお、１８は開閉弁１４
の切り換え圧力を設定するための圧力セットアジャスト
ボルトである。

【００１４】図４は、油圧シリンダ７のストロークエン
ド時における高圧回路４の回路内圧力を示しており、図
中Ｐ１は高圧用の第１リリーフバルブ１１により設定さ
れた圧力を示し、Ｐ２は低圧用の第２リリーフバルブ１
２により設定された圧力を示し、Ｐ３は前述の絞り弁１
３の上流側通路１６ａの圧力と下流側通路１６ｂの圧力
との差圧を示している。

【００１５】本実施例に係るオイルコントロールバルブ
７は、上述のように構成したものであり、バルブスプー
ル１０の切り換えにより油圧シリンダ７が作動されてス
トロークエンドに達したときの高圧回路４内の圧力は、
以下の如く制御される。

【００１６】エンジン回転数の低いときは、油圧ポンプ
２から吐出される作動油量が少なくその全量が絞り弁１
３を通り得ることから、その上流側通路１６ａの圧力と
下流側通路１６ｂの圧力とに差が生じない。そのため、
開閉弁１４はスプリング１７により図２に示す開き位置
に保持されたままとなる。従って、油圧シリンダ７がス
トロークエンドに達したときの油圧ポンプ２に作用する
負荷、つまりエンジン１に作用する負荷は、リリーフバ
ルブ１２により設定された圧力Ｐ２に相当する。そし
て、この圧力Ｐ２は低圧であるため、エンジン１に作用
する負荷は小さくて済む。従って、この場合の第２リリ
ーフバルブ１２の設定圧Ｐ２は、アイドリング状態にお
いて、エンジン５に負荷が作用してもエンストを起こさ
ない範囲内で最大圧力に調整することが望ましい。

【００１７】一方、エンジン１の高回転時においては、
エンジン回転数が上昇されて油圧ポンプ２から吐出され
る作動油が増量されると、それに伴い第２逃がし通路１
６を流出する作動油量が絞り弁１３により制限される結
果、該絞り弁１３の上流側通路１６ａと下流側通路１６
ｂとに圧力差が発生する。そのため、高圧回路４内の圧
力は、第２リリーフバルブ１２の設定圧Ｐ２に、上流側
通路１６ａと下流側通路１６ｂとの差圧Ｐ３を加算した
値（Ｐ２＋Ｐ３）となり、エンジン回転数の上昇に比例
して上昇する。

【００１８】そして、前記差圧Ｐ３がスプリング１７の
押圧力を越えると、開閉弁１４が閉じ側に作動されて第
２逃がし通路１６を遮断する。そのため、第２逃がし通
路１６からの作動油の流出が阻止され、高圧回路４内の
圧力は急上昇し、その圧力が第１リリーフバルブ１１の
設定圧Ｐ１に達すると、作動油は第１逃がし通路１５を
経てタンク３に流出される。すなわち、高圧回路４内の
圧力は第１リリーフバルブ１１の設定圧Ｐ１に制御され
ることになるので、この設定圧Ｐ１を油圧シリンダ７に
よる高負荷作業に対応し得る最大圧力に設定しておくこ
とにより、所要の荷役作業を支障なく行うことができ
る。

【００１９】上記のように、本実施例のオイルコントロ
ールバルブ９によれば、アイドリング時のようなエンジ
ン回転数の低い領域では、回路内圧力を従来よりも低い
圧力Ｐ２に保持してエンジン１に作用する負荷を小さく
することができ、他方、エンジン回転数の高い領域で
は、第１リリーフバルブ１１により設定される高圧Ｐ１
に保持して油圧シリンダ７による高負荷作業に対応させ
ることができる。

【００２０】また、アクセルを踏み込んだ状態で行われ
る通常時の油圧シリンダ７による荷役作業中において、
高圧回路４内の圧力が第２リリーフバルブ１２の設定圧
Ｐ２を越えたときは、一旦、該第２リリーフバルブ１２
が開いて作動油がタンク３へ流出されるが、このとき
は、前述したように絞り弁１３の上流側通路１６ａと下
流側通路１６ｂとの差圧Ｐ３によって開閉弁１４が即座
に閉じ側に切り換えられるので、タンク３への無駄な流
出は最小限で止められ、荷役作業を行う上で不具合が生
じることはない。

【００２１】なお、図５は、第２逃がし通路１６に設け
られる絞り弁１３と開閉弁１４との位置関係に関しての
変更例を示したものである。つまり、開閉弁１４を絞り
弁１３の上流側に設定したものであって、この場合にお
いても上述の実施例と同様の作用効果が得られるもので
ある。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
荷役用油圧シリンダの回路内圧力を、エンジン回転数が
低い領域では低い圧力に保持し、エンジン回転数が高い
領域では高い圧力に保持できるため、エンジンのアイド
ル運転時のような低速回転時においては、エンジンに作
用する負荷を小さくしてエンストを防止でき、またエン
ジンの高速回転時においては、油圧シリンダに高負荷作
業を行わせることができるものであって、エンストによ
る煩わしさを解消して作業効率を高め得るものである。
また、本発明にあっては、油圧シリンダによる高負荷作
業中には、低圧用の第２逃がし管路からの作動油の無駄
な流出を阻止するので、エネルギロスを最小限に食い止
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す油圧回路図である。

【図２】絞り弁と開閉弁の構造を示す断面図であり、開
閉弁の開放時を示す。

【図３】絞り弁と開閉弁の構造を示す断面図であり、開
閉弁の閉止時を示す。

【図４】シリンダストロークエンド時の回路内圧力を示
すグラフである。

【図５】絞り弁と開閉弁の位置関係に関する変更例を示
す断面図である。

【図６】従来例を示す油圧回路図である。

【図７】従来のシリンダストロークエンド時の回路内圧
力を示すグラフである。

【符号の説明】

１…エンジン ２…油圧ポンプ ４…高圧回路 ５，６…低圧回路 ７…油圧シリンダ ９…オイルコント
ロールバルブ １０…バルブスプール １１…第１リリー
フバルブ １２…第２リリーフバルブ １３…絞り弁 １４…開閉弁 １５…第１逃がし
通路 １６…第２逃がし通路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにより駆動される油圧ポンプか
   ら吐出された作動油の流れを制御して荷役用油圧シリン
   ダを駆動するオイルコントロールバルブであって、 その切り換え動作により作動油の流れ方向を制御するバ
   ルブスプールと、 高圧回路と低圧回路との間に並列に接続された作動油逃
   がし用の第１と第２の２本の逃がし通路と、 前記第１逃がし通路に設けられ、回路内最高圧力を制御
   する第１リリーフバルブと、 前記第２逃がし通路に設けられ、回路内圧力を前記第１
   リリーフバルブの設定圧よりも低い圧力に制御する第２
   リリーフバルブと、 前記第２逃がし通路における前記第２リリーフバルブの
   上流側に設けられた絞り弁と、 前記第２逃がし通路における前記第２リリーフバルブの
   上流側に設けられ、常にはスプリングにより開き位置に
   保持され、前記絞り弁の上流側圧力と下流側圧力との差
   圧が前記スプリング力を越えたときに閉じ側に切り換え
   られる開閉弁とを備えたオイルコントロールバルブ。