JP2699568B2 - 産業車両の油圧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フオークリフト等産業車両の油圧装置に絞
り、詳しくは荷役及びパワーステアリング用油圧ポンプ
の容量制御を行うようにした油圧装置に関する。

［従来の技術］ フオークリフトに装備されている一般的な油圧装置
は、第５図に例示するように、エンジン１によって駆動
される定容量形油圧ポンプ２の吐出管路３に分流弁４が
設けられ、圧力油は該分流弁４によってパワーステアリ
ング回路の５の所要流量と残余の荷役回路用流量とに分
流されるとともに、荷役回路６に送給された圧力油は、
荷役制御弁７の操作を介して必要の都度リフトシリンダ
８又はティルトシリンダ９に供給される。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したように従来の油圧装置は、定容量油圧ポンプ
２から吐出された圧力油のうち、パワーステアリング回
路５用として確保される所要流量以外はすべて荷役回路
６へ送給されるため、実際に荷役操作が行なわれていな
い状態では、かかる圧力油は単に荷役制御弁７を経由す
る余剰油として油槽に還流されてしまう。しかも油圧ポ
ンプ２の吐出油量はエンジン回転数の上昇につれて比例
的に増大し、無用な余剰油の循環は一層助長される結果
となる。したがって、このような圧力油の無駄な循環の
繰返しは動力損失に加えて油温の上昇を招き、シール部
材などの早期劣化を誘発して油圧装置に重大な欠陥を生
じさせる素因となる。

本発明は、エンジンに従動するポンプの回転変動と荷
役操作の有無とを感知して、機に応じたポンプの容量制
御を遂行することを解決すべき技術課題とするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題解決のため、エンジンにより駆動さ
れる可変容量形油圧ポンプと、該ポンプの吐出管路に設
けられ、圧力油をパワーステアリング回路の所要流量と
残余の荷役回路用流量とに分流する分流弁と、該分流弁
に至る吐出管路中に配設され、上記荷役回路の圧力によ
ってパイロット操作される絞り付き流量切換弁と、該流
量切換弁の前後の差圧によってパイロット操作され、上
記ポンプの容量可変機構を制御する容量制御弁とからな
り、上記流量切換弁による絞り後の流量を、上記パワー
ステアリング回路の所要流量をやや上回る程度に新規な
構成を採用している。

［作用］ 本発明装置において、荷役操作が行われず荷役アクチ
ュエータの動作負荷がない状態では、流量切換弁を操作
する荷役回路パイロット圧は至って低く、流量切換弁は
絞り流路のポジションが保持されている。したがって、
この絞により生じた流量切換弁の前後の差圧がパイロッ
ト圧として容量制御弁に対抗する形で負荷され、該対抗
圧力とばね圧力との均衡によって該容量制御のポジショ
ンも保持される。このとき流量切換弁による絞り後の流
量はパワーステアリング回路の所要流量をやや上回る程
度に設定されており、エンジンの回転変動に基づいたポ
ンプの吐出油量の増減は、上記差圧の変化を伴って直ち
に容量制御弁から可変容量機構へと作用し、ポンプ１回
転当りの吐出油量が自動的に調節されて上記、絞り後の
流量は安定的に維持される。

かかる状態から荷役操作が開始され、アクチュエータ
の動作負荷によって荷役回路のパイロット圧が上昇する
と、上記流量切換弁は強制的に操作されて絞り流路によ
る流量制限が解除され、同時に容量制御弁をパイロット
操作する差圧も解消されることとなるので、均衡を次い
た容量制御弁の変位を介して可変容量機構は大きく作動
し、ポンプ１回転当りの吐出油量は最大限に増強され
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図に基づいて具体的に説明す
る。

第１図及び第２図は本発明をフオークリフトに適用し
た油圧装置の要部を示すもので、エンジン10によって駆
動される可変容量形油圧ポンプ11には、周知の斜板式ア
キシアルピストンポンプ（以下、単にポンプという）が
用いられており、該ポンプ11に接続される吐出管路12に
は、圧力油をパワーステアリング回路13の所要流量と残
余の荷役回路用流量とに分流する分流弁14が設けられ、
荷役回路15は第５図に示した従来装置と同様、荷役制御
弁を介してリフトシリンダ、テイルシリンダ等の荷役ア
クチュエータと接続されている。

上記分流弁14に至る吐出管路12中には荷役回路15の圧
力P₃によってパイロット操作される絞り付き流量切換弁
20が設けられ、該流量切換弁20の詳細な構成は第２図に
もっとも明瞭に示されている。すなわち、弁主体21に
は、パイロット圧P₃とばね22の付勢力との均衡によって
制御されるスプール23が内装され、該スプール23には、
絞り用の切欠24aと導通用の切欠24bが設けられるととも
に、該切欠24aは出口側の流量を絞ることによって入口
圧力P₁と出口圧力P₂との間に差圧を生じさせ、切欠24b
はチェック弁25を介して出口圧力P₂をパイロット管路26
に導通させている。

30はパイロット管路28を介した入口圧力P₁と上記パイ
ロット管路26を介して出口圧力P₂との差によって操作さ
れる容量制御弁であって、該容量制御弁30の詳細な構成
も同様に第２図に示されている。すなわち、弁主体31に
はパイロット管路28、26を介した差圧とばね32の付勢力
との均衡によって制御されるスプール33が内装され、該
スプール33にはパイロット管路28を経由した入口圧力P₁
をポート35を介して可変容量機構40の制御シリンダ41に
導く切欠34aと、該ポート35をドレンポート36に接続さ
れるための切欠34bとが設けられている。そして可変容
量機構40は、上記制御シリンダ41に導入された入口圧力
P₁によってピストンロッド42が動作し、復帰ばね11aの
付勢力と均衡してポンプ11の斜板傾角を変化させるもの
である。なお、非荷役時の送給流量を左右する上記切欠
24aの絞り開度は、絞り前後の差圧（P₁−P₂）が設定圧
に達したとき、容量制御弁30を介したポンプ11の容量制
御に基づいて得られる絞り後の流量がパワーステアリン
グ回路13の所要流量をやや上回る程度となるように設定
されている。

上述の構成において、荷役操作が行われず荷役アクチ
ュエータの動作負荷がない状態では、流量切換弁20を操
作する荷役回路15のパイロット圧P₃は20kgf/cm²に達し
ない程度と至って低く、スプール23はばね22の付勢力に
よって図示の位置に保持されている。したがって、吐出
管路12を流れる圧力油は切欠24aによる絞り作用をうけ
て該流量切換弁20の出口側流量が規制され、同時に入口
圧力P₁と出口圧力P₂との間には差圧が生じる。また、こ
のときの出口側流量は分流弁14によって確保されるパワ
ーステアリング回路13の所要量をやや上回る程度に設定
されており、荷役回路15に対する余剰圧力油の送給はご
く僅少に制限されている。

ところがポンプ11の回転はエンジン10に支配されて随
時変動するため、例えばエンジン10の回転が上昇すると
吐出管路12の流量が増加し、同時に入口圧力P₁、出口圧
力P₂及び出口側流量は共に増大することになる。しかし
入口圧力P₁の上昇は、パイロット管路28から上記した差
圧によって均衡状態を保持している容量制御弁30のポー
ト35を経由して直ちに制御シリンダ41の油室圧力に反映
されるので、ピストンロッド42は復帰ばね11aの付勢力
に抗して斜板傾角を縮小側へ変化させる。勿論、エンジ
ン10の回転が低下した場合には、上記説明とは全く逆作
用的な動作を辿ってポンプ11の１回転当りの吐出油量が
調節されるので、流量制御弁20の出口側流量はほぼ一定
に保たれる。

かかる状態から荷役操作が開始され、荷役アクチュエ
ータの動作負荷によって荷役回路15のパイロット圧P₃が
20kgf/cm²以上に上昇すると、スプール23ばね22の付勢
力に抗して図示左方に移動し、切欠24aによる絞り作用
が解消されると同時に、それまでチェック弁25を介して
出口圧力P₂をパイロット管路26に導通させていた切欠24
bが、入口圧力P₁のパイロット管路28を直接パイロット
管路26に導通させるため、スプール33に対抗的に作用す
る圧力は共に入口圧力P₁となって均衡がくずれ、該スプ
ール33はばね32の付勢力によって図示右方へ移動する。
したがって、制御シリンダ41の油室はポート35及び切欠
34bを経由してドレンポート36と連通し、油圧力を支援
を失ったピストンロッド42は復帰ばね11aの付勢力に屈
して速やかに退動するので、斜板傾角の拡大側への変化
によりポンプ11の１回転当りの吐出油量は最大限に増強
される。すなわち、ポンプ11のフル稼働と上記絞りの解
消に加えてエンジン10の回転を上昇させることにより、
吐出管路12を介して荷役操作を行うに十分な量の圧力油
が荷役回路15に送給される。

第３図及び第４図に示す他の実施例は、流量切換弁20
0の具体的構成が幾分異なるのみで、他の基本的な構成
は上述の実施例と全く同一である。

すなわち、流量切換弁200の弁主体201には、パイロッ
トチェック弁202を経由する通路ａと、固定絞り203を経
由する通路ｂとが形成され、該パイロットチェック弁20
2は荷役アクチュエータの動作負荷によって変動する荷
役回路15の圧力P₃によって開閉されるものである。そし
て吐出管路12の絞り前、つまり上記入口圧力P₁と、絞り
後、つまり上記出口圧力P₂とがそれぞれパイロット管路
28、26を介して容量制御弁30のスプール33に対抗的に作
用する形態や、容量制御弁30と可変容量機構40との関連
構成も上記実施例と全く変るところはない。

したがって、荷役操作が行われていない状態では、パ
イロットチェック弁202は閉止されて入口圧力P₁と出力
圧力P₂との差圧により容量制御弁30のスプール33が保持
されるとともに、とくに入口圧力P₁の変動に従ってポン
プ11の１回転当りの吐出油量が調節される。また、荷役
操作が行われた際には、パイロットチェック弁202が開
放されて圧力油は両通路ａ、ｂを経由して流れ、絞り及
び差圧の解消によりポンプ11の１回転当りの吐出油量が
最大となる経緯については、記述の重複を避ける意味か
ら克明な説明は省略する。

［発明の効果］ 以上、詳述したように本発明によれば、吐出管路に設
けた絞り付き流量切換弁によって非荷役時に荷役回路へ
送給される余剰油量を極力制限し、エンジン回転の変動
に対しては容量制御弁と協同により可変容量形油圧ポン
プの吐出油量を調節して回路流量を安定的に保持すると
ともに、一方、荷役時には荷役回路にかかる荷役アクチ
ュエータの動作負荷によってこれを判別し、各弁の変位
を通じたポンプのフル稼動と絞りの解消により、荷役操
作を行うに十分な量の圧力油が荷役回路へ送給されるの
で、エンジン回転の変動にも巧みに対応して非荷役時の
余剰油量をきわめて合理的に削減することができる。

したがって、単に動力の損失防止、燃料の向上のみに
とどまらず、油温の上昇がきわめて効果的に抑制される
ので、各シール部材は熱劣化から解放されて、油圧装置
の長期安定化に著しく貢献しうるものである。

なお、各弁構造は頗る簡潔であり、一切大型化を伴わ
ないという点で格段と優れた実用性をも発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧装置の一実施例を示す油圧回
路図、第２図は同実施例の流量切換弁及び容量制御弁を
示す断面図、第３図は他の実施例を示す油圧回路図、第
４図は同他の実施例の流量切換弁及び容量制御弁を示す
断面図、第５図は従来の油圧装置を示す油圧回路図であ
る。 10……エンジン、11……可変容量形油圧ポンプ 12……吐出管路 13……パワーステアリング回路 14……分流弁、15……荷役回路 20……流量切換弁、30……容量制御弁 40……可変容量機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭60−93699（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−185795（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−139654（ＪＰ，Ｕ)

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可変容量形油圧
   ポンプと、該ポンプの吐出管路に設けられ、圧力油をパ
   ワーステアリング回路の所要流量と残余の荷役回路用流
   量とに分流する分流弁と、該分流弁に至る吐出管路中に
   配設され、上記荷役回路の圧力によってパイロット操作
   される絞り付き流量切換弁と、該流量切換弁の前後の差
   圧によってパイロット操作され、上記ポンプの容量可変
   機構を制御する容量制御弁とからなり、上記流量切換弁
   による絞り後の流量を、上記パワーステアリング回路の
   所要流量を４やや上回る程度に設定したことを特徴とす
   る産業車両の油圧装置。