JP2873828B2

JP2873828B2 - ダンプ用油圧制御装置

Info

Publication number: JP2873828B2
Application number: JP8232789A
Authority: JP
Inventors: 檀宮島; 周治新
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1999-03-24
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: JPH02258437A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、荷台を上下するためのダンプ用油圧制御
装置に関する。

（従来の技術）第７〜９図に示した従来の制御装置は、車台１に荷台
２を回動自在に設けるとともに、この荷台の回動中心部
分に、トルクアクチュエータTAを設けている。そして、
このトルクアクチュエータTAの制御機構は第８、９図に
示したとおりである。

すなわち、この制御機構は、ケーシングＣ内にベーン
ポンプＰを設けるとともに、このベーンポンプＰの吐出
側に流量制御弁FVと高圧リリーフ弁HRとをパラレルに接
続している。

このベーンポンプＰに接続したメイン通路１は、切換
弁Ｄの一方のポート２に連通させているが、この切換弁
Ｄの他方のポート３は、通路４を経由して、パワーシリ
ンダPCを制御するステアリング制御弁SVの流入ポート５
に接続している。

このステアリング制御弁SVは、それが中立位置にある
とき、流入ポート５、流出ポート６及び両シリンダポー
ト７、８のそれぞれがすべて連通するいわゆるアンダー
ラップの状態を保つようにしている。そして、上記通路
４に低圧リリーフ弁LRを接続し、パワーシリンダPCの最
高圧力をこの低圧リリーフ弁LRで制御するようにしてい
る。

さらに、上記切換弁Ｄのアクチュエータポート９、10
のうち、一方のアクチュエータポート９はオペレートチ
ェック弁OTを経由してトルクアクチュエータTAの一方の
圧力室11に接続し、他方のアクチュエータポート10をト
ルクアクチュエータTAの他方の圧力室12に接続してい
る。そして、このトルクアクチュエータTAは、そのハウ
ジング13にピストン14を摺動自在に内装するとともに、
このピストン14の一側にラック15を形成している。この
ラック15にセクタギヤ16をかみ合せているもので、した
がって、ピストン14が左右いずれかに移動することによ
って、セクタギヤ16が回動する。そして、このセクタギ
ヤ16の回動力が荷台２を昇降させる力となるものであ
る。

なお、上記ピストン14は、その中心に孔17を貫通さ
せ、この孔17の中央部分にボール弁18を内装している。
そして、このボール弁18には検出ロッド19、20を固定す
るとともに、この検出ロッド19、20の先端を上記孔17を
外方に臨ませている。上記ボール弁18は、圧力室11と12
との差圧で孔17をふさぎ、両圧力室11、12の連通を遮断
する。しかし、ピストン14がストロークエンドに達する
と、検出ロッド19、20がハウジング13の壁面に当るの
で、ボール弁18が強制的に開かれ、両圧力室11、12が連
通する。

いま、切換弁Ｄを図示の中立位置に保持したときに
は、ベーンポンプＰからの圧油が、メイン通路１→ポー
ト２、３→通路を経由してステアリング制御弁SVに供給
される。このときステアリング制御弁SVが中立位置にあ
るときには、圧油が流出ポート６を経由してそのままタ
ンクＴに戻される。ステアリング制御弁SVが切り換え位
置にあれば、パワーシリンダPCのいずれか一方の圧力室
21あるいは22に上記圧油が供給される。また、いずれか
他方の圧力室の作動油は、上記流出ポート６を経由して
タンクＴに戻される。

そして、切換弁Ｄを、例えば、図面左側位置に切り換
えると、ベーンポンプＰの吐出油がポート２→アクチュ
エータポート９→オペレートチェック弁OTを経由して圧
力室11に供給される。したがって、トルクアクチュエー
タTAのピストン14が図面右方向に移動するとともに、セ
クタギヤ16を回動する。このようにしてセクタギヤ16が
回動すれば、それにともなって荷台２が上昇する。つま
り、上記切換弁Ｄの左側位置は、荷台２に対しては上昇
切換位置となる。

このときの圧力室12内の作動油は、アクチュエータポ
ート10→ポート３→通路４を経由してステアリング制御
弁SVに流入するが、ステアリング制御弁SVが中立位置に
あれば、上記作動油はそのままタンクＴに戻される。ま
た、ステアリング制御弁SVが切り換え位置にあれば、上
記圧力室12からの戻り油がパワーシリンダPCに供給され
る。

そして、上記ピストン14がストロークエンドに達する
と、一方の検出ロッド20がハウジング13の壁面に当るの
で、ボール弁18を強制的に押し開き、圧力室11、12を連
通させる。もし、ピストン14のストロークエンドにおい
て、両圧力室11、12を連通させないと、このストローク
エンドに達した時点で、ベーンポンプＰの吐出油がパワ
ーシリンダPCに供給されなくなる。つまり、荷台２を最
高位置に保持した状態ではパワーステアリングが機能し
ないことになる。そこで、このような事態の発生を防止
するために、ピストン14がストロークエンドに達しと
き、両圧力室11、12を連通させ、ベーンポンプＰの吐出
油が孔17を通過してパワーステアリング側に供給される
ようにしている。

また、切換弁Ｄを図面右側位置に切り換えたときは、
ベーンポンプＰの吐出油は、ポート２及びアクチュエー
タポート10を経由して圧力室12に供給されるとともに、
このときの供給圧によってオペレートチェック弁OTを開
弁する。したがって、ピストン14は圧力室11側の作動油
を排出しつつ図面左方向に移動してセクタギヤ16を回動
させ、荷台２を下降させる。つまり、上記切換弁Ｄの右
側位置は、荷台２に対しては下降切換位置となる。

なお、このときのトルクアクチュエータTAからの戻り
油はステアリング制御弁SVに供給されること上記と同様
である。

そして、第８図に示した回路図の流量制御弁FV、低圧
リリーフ弁LR、切換弁Ｄ及びオペレートチェック弁OTを
一体化したのが第９図である。

この本体23には流量制御弁FVの制御スペール24と、切
換弁Ｄの切換スプール25と、オペレートチェック弁OTと
を内装している。

この本体23にはベーンポンプＰに連通するポート２を
形成しているが、このポート２は、切換スプール25の周
囲に形成した第１、２環状溝26、27に常時連通するよう
にしている。そして、切換スプール25が図示の中立位置
にあるとき、第１環状溝26が閉状態を保ち、第２環状溝
27が、切換スプール25に形成した第１環状凹溝28を介し
て、ポート３に連通するようにしている。しかも、この
ポート３は中継室29及び通路４を経由してステアリング
制御弁SVに連通している。切換スプール25が上記中立位
置から図面右方向に移動すると、第２環状溝27とポート
３との連通が遮断される一方、この第２環状溝27が切換
スプール25に形成した第２環状凹溝30に連通する。上記
第２環状凹溝30は、切換スプール25の移動位置に関係な
くオペレートチェック弁OTに連通するアクチュエータポ
ート９に常時連通している。したがって、上記のように
第２環状溝27が第２環状凹溝30に連通すれば、ポート２
からの圧油がオペレートチェック弁OTのボール31を押し
開きながら上昇ポート32から流出し、トルクアクチュエ
ータTAの一方の圧力室11に供給される。

そして、このときの他方の圧力室12からの戻り油は、
下降ポート33からパイロット室34を通過するとともに、
切換弁Ｄのアクチュエータポート10に流入する。

また、上記のように切換スプール25を図面右方向に移
動したときには、この切換スプール25に形成した第３環
状凹溝35及び体23側に形成した第３環状溝36とが連通す
る。そして、この第３環状溝36は切換スプール25の移動
位置に関係なく当該切換スプール25の軸線に沿って形成
した通孔37に常時連通する構成にしている。しかも、こ
の通孔37は前記ポート３にも常時連通するようにしてい
る。

したがって、上記のようにアクチュエータポート10に
流入した戻り油は、第３環状凹溝35→第３環状溝36→通
孔37→ポート３→中継室29→通路４を経由してステアリ
ング制御弁SVに供給される。

切換スプール25を上記とは反対方向である図面左方向
に移動させると、第１環状溝26と第３環状凹溝35とが連
通し、第３環状溝36と第２環状凹溝30とが連通する。

したがって、ポート２からの圧油は、アクチュエータ
ポート10→パイロット室34→下降ポート33を経由してト
ルクアクチュエータTAの他方の圧力室12に供給される。
このときの負荷圧がパイロット室34に臨ませたパイロッ
トピストン38に作用するので、このパイロットピストン
38に形成したプッシュロッド39でオペレートチェック弁
OTのボール31を押し開く。このようにしてオペレートチ
ェック弁OTが開弁すれば、圧力室11内の戻り油がこのオ
ペレートチェック弁OTを経由してアクチュエータポート
９に流入する。

そして、このアクチュエータポート９に流入した戻り
油は、第２環状凹溝30→第３環状溝36→通孔37→ポート
３→中継室29→通路４を経由してステアリング制御弁SV
に供給される。

上記流量制御弁FVの制御スプール24は、その一端を中
継室29に臨ませ、他端をスプリング室40に臨ませるとと
もに、通常はこのスプリング室40に設けたスプリング41
の作用で、図示のノーマル位置を保持し、中継室29とタ
ンクポート42との連通を遮断するものである。

そして、上記中継室29とスプリング室40とは連通路43
を介して連通しているが、この連通路43にはオリフィス
44を形成している。

また、上記制御スプール24には低圧リリーフ弁LRを内
装している。つまり、この制御スプール24内を中空にす
るとともに、その中空部にドレンポート45を形成してい
る。そして、この中空部と上記スプリング室40とを連通
させるとともに、この連通過程に低圧リリーフ弁LRを設
けたものである。

したがって、中継室29側の圧力が低圧リリーフ弁LRの
設定圧以上になると、この低圧リリーフ弁LRが開弁す
る。低圧リリーフ弁LRが開弁すれば、中継室29側の作動
油がオリフィス44を経由してドレンポート45から流出す
るので、このオリフィス44前後の差圧が発生する。この
オリフィス44前後の差圧の作用で制御スプール24が移動
し、中継室29側の圧油の一部をタンクポート42からタン
クＴに戻すものである。

（発明が解決しようとする課題）上記のようにした従来の制御装置では、切換弁Ｄが、
その切換位置から中立位置に復帰する直前及び中立位置
から切換位置に移動する直前に、第１環状溝26と第２環
状溝27とが瞬間的に閉鎖される。そのために、この閉鎖
された瞬間にサージ圧が発生するという問題があった。

また、切換弁Ｄを下降切換位置に切り換えたとき、オ
ペレートチェック弁OTが開弁するのみで、そのときの戻
り流量を正確に制御できない。そのために荷台２の下降
速度が規定以上に速くなったりするという危険があっ
た。

しかも、このように荷台２の下降速度が規定以上に速
くなると、トルクアクチュエータTAの圧力室12へのベー
ンポンプＰからの圧油の供給が間に合わなくなり、当該
圧力室12が負圧になる結果、ボール31を押し開きオペレ
ートチェック弁OTを開弁させていたパイロットピストン
38が引き戻され、オペレートチェック弁OTを閉弁させ
る。

このことが繰り返されることにより、オペレートチェ
ック弁OTのチャタリングが発生するという問題があっ
た。

この発明の目的は、切換弁の切換時にサージ圧が発生
しないようにするとともに、荷台の下降速度を正確に制
御できるようにし、かつ、オペレートチェック弁のチャ
タリング現象を抑制したダンプ用油圧制御装置を提供す
ることである。

（課題を解決するための手段）この発明は、圧油供給源とパワーシリンダとの間にス
テアリング制御弁を設け、これら圧油供給源とステアリ
ング制御弁との間に接続した切換弁は、それが中立位置
にあるとき、上記圧油供給源からの圧油をステアリング
制御弁に供給し、その上昇切換位置にあるとき、オペレ
ートチェック弁の自由流れ側を経由してトルクアクチュ
エータの上昇側に圧油を供給するとともに、このときの
トルクアクチュエータからの戻り油をステアリング制御
弁側に供給する一方、上記切換弁が下降切換位置にある
とき、圧油供給源からの圧油をトルクアクチュエータの
下降側に供給するとともに、このときの供給圧をオペレ
ートチェック弁に作用させ、当該オペレートチェック弁
を強制的に開弁し、しかも、その戻り油をステアリング
制御弁側に供給する構成にしたダンプ用油圧制御装置を
前提にするものである。

そして、上記の装置を前提にしつつ、この発明は、オ
ペレートチェック弁のパイロット室側にダンパオリフィ
スを形成するとともに、このパイロット室のパイロット
圧の作用でパイロットピストンがチェックポペットを押
し開いたとき、このチェックポペットの流通孔とパイロ
ットピストンとが相まって絞り抵抗を付与する絞りを形
成し、しかも、上記切換弁が上昇切換位置あるいは下降
切換位置から中立位置に復帰するか、または、中立位置
から上昇切換位置あるいは下降切換位置に切り換わる瞬
間に、圧油供給源からの流体をステアリング制御弁側に
逃がすチャンファーを切換スプールに形成した点に特徴
を有する。

（本発明の作用）この発明は、上記のように構成したので、荷台の下降
時に、オペレートチェック弁が開弁すれば、その戻り流
量は、当該オペレートチェック弁に設けた絞りの作用で
制御されるので、荷台の急降下が防止できる。しかも、
切換弁のスプールを微調整すれば、このスプールに形成
したチャンファーによる流量制御ができるので、荷台の
下降速度をさらに正確に制御することができる。

また、オペレートチェック弁のパイロット室にダンパ
オリフィスを形成したので、パイロットピストンの動き
が安定するとともに、トルクアクチュエータの圧力室内
が負圧になるようなこともなくなる。

（本発明の実施例）第１〜６図に示した実施例において、本体23に、流量
制御弁FU、切換弁Ｄ及びオペレートチェック弁OTを設け
ていることは従来と同様である。また、この装置の回路
図も、第８図と全く同様になる。

そこで、以下には従来と同一の構成要素については、
同一符号を用い、主に従来と相違する点を詳細に説明す
る。

上記オペレートチェック弁OTは、本体23に形成した弁
孔46の両側をプラグ47、48でふさいでいる。そして、一
方のプラグ47には外周溝49、パイロット室34及びフラン
ジ部50が形成されており、それらの間にダンパオリフィ
ス51を形成している。

また、他方のプラグ48は、その内部を中空にするとと
もに、パイロットピストン38に対向する側に流通孔52を
形成している。しかも、この中空部にはチェックポペッ
トとしてのボール31を内装しているが、このボール31は
スプリング53の作用で、通常は上記流通孔52の内側に形
成したシート部54を閉じるようにしている。

パイロットピストン38にはプッシュロッド39を形成し
ている。このプッシュロッド39には段部55を形成し、こ
の段部55が流通孔52内に突入したとき、これら段部55と
流通孔52との間に、第２図に示すように絞り56が形成さ
れるようにしている。

また、切換弁Ｄの切換スプール25には、前記したよう
に第１〜３環状凹溝28、30、35を形成しているが、これ
ら環状凹溝のうち第１環状凹溝28と第２環状凹溝30と
に、第３〜６図に示すようにチャンファー57〜59を形成
している。つまり、第１環状凹溝28には、その両側にチ
ャンファー57、58を形成し、第２環状凹溝30には、チャ
ンファー59を形成している。

そして、本体23側に形成した第１〜３環状溝26、27、
36と切換スプール25側に形成した第１〜３環状凹溝28、
30、35とは、第３〜６図に示すような関係を保つように
している。すなわち、切換弁Ｄを上昇切換位置に切り換
えると、その切換スプール25は第３図に示す位置を保持
する。この状態から切換スプール25を中立位置に復帰さ
せるように移動すると、その移動過程で第４図に示す位
置関係を保つ。この第４図に示した位置関係は、第３環
状凹溝35と第３環状溝36、第２環状溝27と第２環状凹溝
30との連通が遮断される瞬間に、第１環状凹溝28と第２
環状溝27が、チャンファー57を介して連通するようにし
ている。

また、切換弁Ｄを下降切換位置に切り換えると、その
切換スプール25は第６図に示す位置を保持する。この状
態から切換スプール25を中立位置に復帰させるように移
動すると、その移動過程で第５図に示す位置関係を保
つ。この第５図に示した位置関係は、第３環状凹溝35と
第１環状溝26との連通が遮断される瞬間に、第２環状凹
溝30と第２環状溝27とがチャンファー59を介して連通す
るとともに、第１環状凹溝28とポート３とがチャンファ
ー58を介して連通するようにしている。

次のこの発明の作用を説明する。

切換弁Ｄを第３図に示す上昇切換位置に切り換える
と、ポンプＰからの圧油は前記従来と同様の経路をとお
ってトルクアクチュエータTAの圧力室11に供給され、当
該荷台２を上昇させる。そして、このときの圧力室12か
らの戻り油は、同じく従来と同様の経路をとおってステ
アリング制御弁SV側に供給される。

上記の状態から切換スプール25を中立位置に復帰させ
る場合及び中立位置から上昇切換位置に移動させる場
合、その過程で第４図の位置を保つ。つまり、ポンプＰ
と常時連通する第２環状溝27が第２環状凹溝30との連通
を遮断される瞬間に、第１環状凹溝28のチャンファー57
を介して連通する。そのためにポンプＰの圧油が瞬間的
にステアリング制御弁SV側に流れるので、このときにサ
ージ圧が発生したりしなくなる。

さらに、切換弁Ｄを第６図の下降切換位置に切り換え
ると、ポンプＰの圧油は、従来と同様の経路をとおって
トルクアクチュエータTAに供給される。

また、このときのポンプＰの圧油は、パイロットピス
トン38に作用してそれを押すので、このパイロットピス
トン38に形成したプッシュロッド39でボール31を押し、
シート部54を強制的に開く。そのためにトルクアクチュ
エータTAの圧力室11からの戻り油が、従来と同様の経路
をとおってステアリング制御弁SV側に供給される。

ただし、この実施例では、プッシュロッド39が流通孔
52に突入している状態では、この流通孔52と段部55とが
相まって絞り56を形成するので、上記戻り油は、この絞
り56に絞られながら流れることになる。したがって、そ
の絞り抵抗の作用で当該車両の荷台２の下降速度がゆっ
くりしたものになる。もし、この絞り抵抗が十分に機能
せず、荷台２が供給流量以上の速度で下降すると、圧力
室12側が負圧になりやすい。しかし、このときにはパイ
ロットピストン38がダンパオリフィス51の作用で、その
動きを規制されるので、ハンチングの発生も防止でき
る。

上記したように、この実施例ではオペレートチェック
弁OTの絞り56の作用で、荷台２の下降速度を制御ができ
るが、それでもなお正確な速度制御ができなくても、第
６図に示すようにチャンファー59で、さらに正確にその
流量を制御できる。したがって、従来のもよりも、荷台
２の下降速度を正確に制御することができる。

また、上記のように下降切換位置から中立位置に復帰
させる過程及び中立位置から下降切換位置に移動する過
程では、第５図に示す位置を通過する。この第５図に示
す状態では、第１環状溝26と第３環状凹溝35との連通が
遮断される瞬間であるが、このときには、第２環状溝27
とポート３とがチャンファー58を介して連通するので、
上昇切換位置から中立位置に復帰させる場合及び中立位
置から上昇切換位置へ移動する場合と同様に、サージ圧
が発生したりしない。

（本発明の効果）この発明の制御装置によれば、荷台の下降速度を正確
に制御できるとともに、オペレートチェック弁がハンチ
ングを起すようなこともないので、その制御が安定した
もになる。

また、切換弁の切換スプールが、下降切換位置あるい
は上昇切換位置から中立位置に復帰する過程及び中立位
置から上昇切換位置または下降切換位置に移動する過程
で、サージ圧が発生することがないので、配管等の損傷
等も少なくなる。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜６図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は中立状態を示した断面図、第２図は下降時の状態の
断面図、第３〜６図は切換弁の切換スプールの切り換え
状態を示した説明図、第７〜９図は従来の装置を示すも
ので、第７図は車両と荷台との関係を示した側面図、第
８図は回路図、第９図は中立状態の断面図である。Ｐ……ポンプ、Ｄ……切換弁、PC……パワーシリンダ、
SV……ステアリング制御弁、OT……オペレートチェック
弁、TA……トルクアクチュエータ、25……切換スプー
ル、31……ボール、34……パイロット室、38……パイロ
ットピストン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−193734（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−71810（ＪＰ，Ｕ) 実開昭50−51319（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−108633（ＪＰ，Ｕ) 実開昭64−1057（ＪＰ，Ｕ) 実公昭50−25602（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60P 1/16 F15B 11/00 - 11/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧油供給源とパワーシリンダとの間にステ
アリング制御弁を設け、これら圧油供給源とステアリン
グ制御弁との間に接続した切換弁は、それが中立位置に
あるとき、上記圧油供給源からの圧油をステアリング制
御弁に供給し、それが上昇切換位置にあるとき、オペレ
ートチェック弁の自由流れ側を経由してトルクアクチュ
エータの上昇側に圧油を供給するとともに、このときの
トルクアクチュエータからの戻り油をステアリング制御
弁側に供給する一方、上記切換弁が下降切換位置にある
とき、圧油供給源からの圧油をトルクアクチュエータの
下降側に供給するとともに、このときの供給圧をオペレ
ートチェック弁に作用させ、当該オペレートチェック弁
を強制的に開弁し、しかも、その戻り油をステアリング
制御弁側に供給する構成にしたダンプ用油圧制御装置に
おいて、上記オペレートチェック弁のパイロット室側に
ダンパオリフィスを形成するとともに、このパイロット
室のパイロット圧の作用でパイロットピストンがチェッ
クポペットを押し開いたとき、このチェックポペットの
流通孔とパイロットピストンとが相まって絞り抵抗を付
与する絞りを形成し、しかも、上記切換弁が上昇切換位
置あるいは下降切換位置から中立位置に復帰するか、ま
たは、中立位置から上昇切換位置あるいは下降切換位置
に切り換わる瞬間に、圧油供給源からの流体をステアリ
ング制御弁側に逃がすチャンファーを切換スプールに形
成してなるダンプ用油圧制御装置。