JP3708711B2

JP3708711B2 - Hydraulic control device

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Publication number: JP3708711B2
Application number: JP13599498A
Authority: JP
Inventors: 一監大嶋
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: JPH11315803A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フォークリフト等の車両に用いられる油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフトに用いられる油圧制御装置としては、例えば、図４に示すものがあった。
図示しないバッテリによって駆動されるポンプＰには、ポンプライン１を介して切換弁２〜４を接続している。
これら切換弁２〜４は、それぞれリフト用シリンダ、チルト用アクチュエータ、アタッチメント用アクチュエータを制御するものである。そして、各切換弁２〜４の供給ポート５〜７を、パラレルフィーダ８を介してポンプライン１に接続している。
【０００３】
各切換弁２〜４は、その中立位置で、ポンプライン１を開放している。したがって、すべての切換弁２〜４が中立位置にあれば、ポンプライン１は、タンクに連通することになる。
そして、切換弁２を図面右側の上昇位置に切換えたとき、あるいは、切換弁３、４を左右いずれかの位置に切換えたとき、ポンプライン１を遮断するとともに、供給ポート５〜７を、それぞれアクチュエータポート２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂに連通する。
ただし、切換弁２の図面左側の下降位置だけは、リフト用シリンダを自重で下降させるために、ポンプライン１を開放したまま、アクチュエータポート２２をタンクポート７１に連通する。
【０００４】
上記ポンプライン１のパラレルフィーダ８より上流側には、シーケンス弁９を設けている。このシーケンス弁９は、ポンプライン１がタンクに連通しているときでも、その上流側に設定圧力Ｐ₁を発生させるものである。ただし、ポンプライン１の圧力が設定圧力Ｐ₁より高くなったときは、このシーケンス弁９は全開状態を保ち、圧力損失がほとんど発生しない構成にしている。
【０００５】
また、ポンプライン１には、上記シーケンス弁９の上流側にパイロットライン１０を接続するとともに、このパイロットライン１０に減圧弁１１を設けている。この減圧弁１１は、ポンプ吐出圧を減圧して、パイロットライン１の圧力を設定圧力Ｐ₂に維持するものである。ただし、ポンプ吐出圧が設定圧力Ｐ₂より低ければ、この減圧弁１１は機能せず、そのポンプ吐出圧をそのままパイロットライン１０に導くようにしている。
ここでは、この減圧弁１１の設定圧力Ｐ₂を、上記シーケンス弁９の設定圧力Ｐ₁よりも高くしている。
【０００６】
このようにした油圧制御装置では、例えば、すべての切換弁２〜４が中立位置にあり、ポンプライン１がタンクに連通しているときでも、上記シーケンス弁９によって、その上流側に設定圧力Ｐ₁を発生させることができる。言い換えれば、切換弁２〜４を中立位置に保っているときでも、パイロットライン１０に、一次パイロット圧を発生させておくことができる。
このパイロットライン１０の一次パイロット圧は、切換弁２〜４のパイロット室１２ａ、１２ｂ〜１４ａ、１４ｂにそれぞれ導かれている。そして、その一次パイロット圧を比例電磁弁１５ａ、１５ｂ〜１７ａ、１７ｂでそれぞれ制御して二次パイロット圧を生成し、その二次パイロット圧を、各切換弁２〜４のスプールに作用させるようにしている。
【０００７】
いずれかの切換弁２〜４を切換えると、そのアクチュエータの負荷圧によって、ポンプライン１のポンプ吐出圧がシーケンス弁９の設定圧力Ｐ₁より高くなる。そして、ポンプライン１のポンプ吐出圧が高くなると、シーケンス弁９が全開状態となり、その上下流ともに同じ圧力になる。
そして、ポンプライン１のポンプ吐出圧が設定圧力Ｐ₂よりも高くなれば、減圧弁１１は、そのポンプ吐出圧を減圧して、パイロットライン１の圧力を設定圧力Ｐ₂に維持することになる。
【０００８】
なお、符号１８は、この油圧制御装置を保護するためのメインリリーフ弁である。
また、符号１９、２０は、サブリリーフ弁である。これらサブリリーフ弁１９、２０は、他のアクチュエータと比べて使用する圧力範囲の低いアタッチメント用アクチュエータを保護するためのものである。したがって、これらサブリリーフ弁１９、２０のリリーフ圧は、上記メインリリーフ弁１８のリリーフ圧よりも低く設定されている。
【０００９】
次に、この従来例の油圧制御装置の作用を説明する。
図４に示す切換弁２〜４の中立状態から、例えば、リフト用シリンダを上昇させる場合は、比例電磁弁１５ａのソレノイドを励磁する。このとき、比例電磁弁１５ａは、パイロットライン１０の一次パイロット圧を制御して二次パイロット圧を生成し、その二次パイロット圧を切換弁２のスプールに作用させる。したがって、この切換弁２は、センタリングスプリング２１に抗して、図面右側の上昇位置に切換わる。
【００１０】
この上昇位置では、ポンプライン１が遮断されるので、ポンプ吐出油がパラレルフィーダ８に導かれる。そして、そのポンプ吐出油が、供給ポート５からアクチュエータポート２２に供給され、所定圧に達したとき、バランスピストンタイプのポペット弁２５を開いて、図示しないリフト用シリンダのボトム側室に供給される。
【００１１】
逆に、リフト用シリンダを下降させる場合は、比例電磁弁１５ｂのソレノイドを励磁する。このとき、比例電磁弁１５ｂは、パイロットライン１０の一次パイロット圧を制御して二次パイロット圧を生成し、その二次パイロット圧を切換弁２のスプールに作用させる。したがって、この切換弁２は、センタリングスプリング２１に抗して、図面左側の下降位置に切換わる。
【００１２】
この下降位置では、既に述べたが、シリンダを自重で下降させるために、ポンプライン１を開放させたまま、アクチュエータポート２２をタンクポート７１に連通する。したがって、リフト用シリンダのボトム側室の作動油が、ポペット弁２５を開いて、タンクに戻されることになる。
なお、切換弁３、４を切換えたときも、同様に、その切換位置に応じて、アクチュエータポート２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを、供給ポート６、７及びタンクポート７２、７３に連通して、アクチュエータを作動させる。ただし、ここでは、その作用についての説明は省略する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の油圧制御装置では、パイロットライン１０の一次パイロット圧が、状況によって、シーケンス弁９で決められたり、減圧弁１１で決められたりする。そのため、パイロットライン１０の一次パイロット圧が変動してしまい、アクチュエータの操作性が悪くなるといった問題があった。
つまり、ポンプ吐出圧が減圧弁１１の設定圧力Ｐ₂より高い状況では、パイロットライン１０の一次パイロット圧を、その設定圧力Ｐ₂に維持することができる。
しかし、ポンプ吐出圧が減圧弁１０の設定圧力Ｐ₂よりも低い状況では、減圧弁１１が機能せず、シーケンス弁９の設定圧力Ｐ₁を最低圧力として、ポンプ吐出圧がそのままパイロットライン１０に導かれてしまう。そのため、パイロットライン１０の一次パイロット圧は、ポンプ吐出圧とともに、シーケンス弁９の設定圧力Ｐ₁と減圧弁１１の設定圧力Ｐ₂との範囲で変動することになり、アクチュエータの操作性が悪くなってしまう。
【００１４】
一方、シーケンス弁９の設定圧力Ｐ₁と減圧弁１１の設定圧力Ｐ₂とを同じにしておけば、パイロットライン１０の一次パイロット圧の変動をなくし、常に一定に保つことは可能となる。
ここで、一次パイロット圧は、切換弁２〜４の応答性等を考えると、高い圧力にしておいた方がよい。そのためには、減圧弁１１の設定圧力Ｐ₂及びシーケンス弁９の設定圧力Ｐ₁を、できるだけ高く設定しておくのが望ましい。
しかし、シーケンス弁９は、切換弁２〜４が中立状態にあるアイドリング時でも設定圧力Ｐ₁を発生させるので、その設定圧力Ｐ₁が高くなれば、アイドリング時のエネルギーロスも大きくなってしまう。つまり、シーケンス弁９の設定圧力Ｐ₁は、必要最小限に抑えておくのが望ましい。
このように、シーケンス弁９の設定圧力Ｐ₁と減圧弁１１の設定圧力Ｐ₂とを同じに設定すると、一次パイロット圧を常に一定にしておくことはできるが、その設定圧力Ｐ₁、Ｐ₂を高く設定するか、低く設定するかによって、切換弁２〜４の応答性が悪くなったり、アイドリング時にエネルギーロスが発生したりしてしまう。
【００１５】
また、上記従来例の油圧制御装置では、各切換弁２〜４を切換えるとき、ポンプライン１を遮断しつつ、供給ポート５〜７をアクチュエータポート２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂに連通するブリードオフ制御を行なっている。つまり、ポンプ吐出油をアクチュエータ側に供給する過程で、その一部をポンプライン１からタンクに戻すようにしている。
しかし、このようなブリードオフ制御を行なうと、タンクに戻される流量が、ポンプ吐出量やアクチュエータの負荷圧の影響を受けて変動してしまい、アクチュエータ側に供給される流量にばらつきが生じる。例えば、リフト用シリンダを上昇させようと、比例電磁弁１５ａのソレノイドを同じだけ励磁しても、状況によってリフト用シリンダ側に供給される流量に差がでてしまい、作動性が悪くなってしまう。
【００１６】
一方、ポンプ吐出量やアクチュエータの負荷圧の影響によってアクチュエータ側に供給される流量がばらつかないように、ブリードオフ制御でなく、ポンプライン１を十分に遮断してから、供給ポート５〜７をアクチュエータポート２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂに連通するようにすると、その間に、ポンプ吐出圧が上昇するブースト現象が起きてしまう。そのため、ポンプＰを駆動するバッテリの電流消費量が大きくなって、エネルギーロスとなってしまう。
この発明の目的は、安定した一次パイロット圧を得ることができ、しかも、アクチュエータの作動性を向上させることのできる油圧制御装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、油圧制御装置に係り、ポンプ吐出油を、優先流ポート側と余剰流ポート側とに分配するバイパス形流量制御弁と、バイパス形流量制御弁の上流側から一定流量を分流するシリーズ形流量制御弁と、シリーズ形流量制御弁の下流側に設けたパイロット圧発生用のリリーフ弁と、このリリーフ弁で発生させたパイロット圧を導くパイロットラインと、上記優先流ポート側の切換弁が制御するアクチュエータの負荷圧を導く負荷ラインと、中立位置にあるとき、バイパス形流量制御弁に接続する流入ポートを遮断するとともに、負荷ラインをタンクに連通する上記優先流ポート側の切換弁とを備え、上記バイパス形流量制御弁は、その一方のパイロット室に、優先流ポート側の切換弁の上流の圧力を導き、かつ、スプリングを設けた他方のパイロット室に、負荷ラインの圧力と、パイロットラインのパイロット圧とを高圧選択して導く構成にしている。
【００１８】
さらに、バイパス形流量制御弁は、バルブボディに形成したコンペンセータスプール孔と、コンペンセータスプール孔に摺動自在に組み込んだコンペンセータスプールと、コンペンセータスプールの一端を臨ませた一方のパイロット室と、コンペンセータスプールの他端を臨ませ、スプリングを設けた他方のパイロット室とからなり、コンペンセータスプールがノーマル位置にあるとき、優先流ポートをポンプポートに連通し、コンペンセータスプールがスプリングに抗して移動したとき、優先流ポートとポンプポートとの開度を小さくしつつ、余剰流ポートをポンプポートに連通する構成とし、また、シリーズ形流量制御弁は、コンペンセータスプールに形成したスプール孔と、このスプール孔に摺動自在に組み込んだスプールと、コンペンセータスプールに形成し、その位置にかかわらずポンプポートをスプール孔内に連通する導入孔と、スプールの一端を臨ませた一方のパイロット室と、スプールの他端を臨ませ、スプリングを設けた他方のパイロット室と、スプールに形成し、導入孔から導入されたポンプ吐出油を一方のパイロット室に導く一方の通路と、スプールに形成し、導入孔から導入されたポンプ吐出油を絞りつつ他方のパイロット室に導く他方の通路とからなり、他方の通路前後の差圧が大きくなったとき、スプールがスプリングに抗して移動して、導入孔の開度を小さくし、他方の通路の絞り開度前後の差圧が小さくなったとき、スプールが一方のパイロット室側に移動して、導入孔の開度を大きくする構成にした点に特徴を有する。
【００１９】
第２の発明は、第１の発明において、パイロット圧発生用のリリーフ弁は、バルブボディに形成し、シリーズ形流量制御弁の他方のパイロット室に連通させた圧力室と、スプリングによってシート部に着座させ、上記圧力室に臨ませたポペットとを備え、圧力室の圧力がリリーフ圧に達したとき、ポペットがスプリングに抗してシート部から離れて、圧力室をタンクに連通する構成にした点に特徴を有する。
第３の発明は、第１、２の発明において、バルブボディに、ポンプポートをタンクに連通する連絡通路を形成し、さらに、バルブボディには、通常は連絡通路を閉じ、ポンプポートの圧力が高くなったとき、この連絡通路を開いて、ポンプポートをタンクに連通する構成にしたメインリリーフ弁を組み込んだ点に特徴を有する。
第４の発明は、第１〜３の発明において、バルブボディに、余剰流ポートをタンクに連通する連絡通路を形成し、さらに、バルブボディには、通常は連絡通路を閉じ、余剰流ポートの圧力が高くなったとき、この連絡通路を開いて、余剰流ポートをタンクに連通する構成にしたサブリリーフ弁を組み込んだ点に特徴を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図２には、この発明の油圧制御装置の第１実施例を、図３には、第２実施例を示す。ただし、これら第１、２実施例を説明する前に、まず、図１に示す本発明の油圧制御装置の回路図について説明する。以下では、上記従来例の油圧制御装置と同じ構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
ポンプＰには、シリーズ形流量制御弁２６と、バイパス形流量制御弁２７とを並列に接続している。
【００２１】
シリーズ形流量制御弁２６は、絞り２８を有する。そして、この流量制御弁２６の一方のパイロット室２６ａには、絞り２８の上流側の圧力を導き、スプリング２９を設けた他方のパイロット室２６ｂには、絞り２８の下流側の圧力を導いている。
したがって、このシリーズ形流量制御弁２６は、絞り２８前後の差圧によって作動し、その差圧を一定に保つ。したがって、ポンプＰが駆動すれば、その吐出圧とは関係なく、ポンプ吐出油のうちの一定流量が、流量制御弁２６を通過することになる。
このシリーズ形流量制御弁２６の下流側には、一次パイロット圧発生用のリリーフ弁３０を設けている。そして、このリリーフ弁３０の上流側に、パイロットライン１０を接続している。
【００２２】
バイパス型流量制御弁２７は、ポンプＰに接続するポンプポート３１と、切換弁２、３の流入ポート３２、３３にパラレルに接続する優先流ポート３４と、切換弁４の供給ポート７に接続する余剰流ポート３５とを備えている。
このバイパス形流量制御弁２７は、ノーマル位置にあるとき、ポンプポート３１に導かれるポンプ吐出油の全量を切換弁２、３側に供給する。そして、ノーマル位置から切換わったとき、その切換量に応じて一部の流量を切換弁４側にも分配する。
この流量制御弁２７の一方のパイロット室２７ａには、オリフィス４３を介して、切換弁２、３の上流側の圧力を導いている。また、スプリング３６を設けた他方のパイロット室２７ｂには、詳しくは後述するが、負荷ライン３９、４０から高圧選択された圧力と、パイロットライン１０の一次パイロット圧とを高圧選択して導いている。
【００２３】
優先流ポート３４に接続する切換弁２、３は、中立位置にあるとき、流入ポート３２、３３を遮断する。そして、切換弁２、３を図面右側の上昇位置に切換えたとき、あるいは、切換弁３を左右いずれかの位置に切換えたとき、これら流入ポート３２、３３が中継ポート３７、３８に連通する。
中継ポート３７、３８に連通する供給ポート５、６は、切換弁２、３が中立位置にあるとき、タンクポート７１、７２に連通する。そして、切換弁２を図面右側の上昇位置に切換えたとき、あるいは、切換弁３を左右いずれかの位置に切換えたとき、これら供給ポート５、６がアクチュエータポート２２、２３ａ、２３ｂに連通する。
ただし、切換弁２の図面左側の下降位置だけは、従来例と同じくリフト用シリンダを自重で下降させるために、流入ポート３２と中継ポート３７とを遮断したまま、アクチュエータポート２２がタンクポート７１に連通する。
なお、余剰流ポート３５側の切換弁４については上記従来例と同じであり、その説明を省略する。
【００２４】
ここで、上記切換弁２、３の中継ポート３７、３８には、前述した負荷ライン３９、４０をそれぞれ接続している。そして、これら負荷ライン３９、４０の圧力を、シャトル弁４１によって高圧選択している。
さらに、負荷ライン３９、４０から高圧選択された圧力と、上記パイロットライン１０の一次パイロット圧とを、シャトル弁４２によって高圧選択して、前述したバイパス形流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導いている。
【００２５】
例えば、切換弁２、３が中立位置にあれば、供給ポート５、６がタンクポートに連通するので、負荷ライン３９、４０はタンク圧となっている。したがって、シャトル弁４２では、パイロットライン１０の一次パイロット圧が選択されて、バイパス形流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導かれる。
それに対して、切換弁２、３を切換えると、負荷ライン３９、４０にリフト用シリンダとチルト用アクチュエータの負荷圧が導かれ、シャトル弁４１で、その最高負荷圧が高圧選択される。そして、この最高負荷圧が一次パイロット圧よりも高くなれば、シャトル弁４２で高圧選択されて、バイパス形流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導かれる。
【００２６】
次に、この回路図に示した油圧制御装置の作用を説明する。
すべての切換弁２〜４が図１に示す中立位置にあるとき、バイパス形流量制御弁２７を介して接続する切換弁２、３の流入ポート３２、３３が遮断されているので、ポンプ吐出圧が発生する。
そして、ポンプ吐出油のうちの一定流量が、シリーズ形流量制御弁２６を介してリリーフ弁３０側に分流される。したがって、パイロットライン１０には、このリリーフ弁３０によって決められた一定の一次パイロット圧が発生する。
【００２７】
また、すべての切換弁２〜４が中立位置にあれば、シャトル弁４２で上記一次パイロット圧が高圧選択されて、バイパス形流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導かれる。
この一次パイロット圧は上記のように一定なので、バイパス形流量制御弁２７は、切換弁２、３の上流側の圧力を、一次パイロット圧よりもスプリング３６の弾性力に相当する圧力分だけ高く保つスタンバイ状態を保ち、ポンプ吐出油を、切換弁２、３側と切換弁４側とに分配する。
【００２８】
このバイパス形流量制御弁２７のスタンバイ状態では、例えば、ポンプ吐出圧が高くなろうとすると、切換弁２、３の上流側の圧力も高くなって、その高くなった分の圧力が一方のパイロット室２７ａに作用する。そして、他方のパイロット室２７ｂには一定の一次パイロット圧が作用しているので、バイパス形流量制御弁２７は、より多くのポンプ吐出油を余剰流ポート３５から切換弁４を介してタンクに戻すことになる。したがって、結局は、制御弁２、３の上流側の圧力を一定に保ち、ポンプ吐出圧が異常に高くなることもない。
【００２９】
上記中立位置から、切換弁２、３のうちのいずれか、例えば、切換弁３を切換えたとする。
このとき、チルト用アクチュエータの負荷圧が一次パイロット圧より高くなれば、その負荷圧が、シャトル弁４２を介してバイパス形流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導かれる。
したがって、バイパス形流量制御弁２７の切換状態は、チルト用アクチュエータの負荷圧に応じて決められ、切換弁３の流入ポート３３に導かれる供給圧を、チルト用アクチュエータの負荷圧よりもスプリング３６の弾性力に相当する圧力分だけ高く保つ。つまり、切換弁３の前後の差圧が一定に保たれることとなり、スプール開度に比例した一定の流量を、チルト用アクチュエータ側に導くことができる。
【００３０】
以上述べた油圧制御装置によれば、ポンプ吐出圧とは関係なく、シリーズ形流量制御弁２６を介して一定流量を分流し、リリーフ弁３０によって一次パイロット圧を発生させている。したがって、ポンプ吐出圧の影響で一次パイロット圧が変動することがなく、安定した一次パイロット圧を確保して、アクチュエータの操作性を向上させることができる。
【００３１】
また、切換弁２、３に関していえば、その中立位置で流入ポート３２、３３を遮断するクローズドセンタタイプにしている。つまり、これら切換弁２、３はブリードオフ制御をしないので、アクチュエータ側に供給される流量にばらつきが生じない。
特に、切換弁２、３のいずれかを切換えたとき、バイパス形流量制御弁２７が、切換えた切換弁２あるいは３の流入ポート３２あるいは３３に導かれる供給圧を、そのアクチュエータの負荷圧よりも一定圧だけ高く保つロードセンシング機能を発揮する。このようにして圧力補償されるので、切換弁２あるいは３の前後の圧力差が一定に保たれ、スプール開度に比例した一定の流量がアクチュエータ側に導かれる。したがって、例えば、リフト用シリンダを上昇させようと、比例電磁弁１５ａのソレノイドを同じだけ励磁すれば、状況にかかわらずリフト用シリンダ側に供給される流量を一定に保つことができ、作動性を向上させることができる。
【００３２】
しかも、切換弁２、３はクローズドセンタタイプとしているが、その上流側の圧力が、バイパス形流量制御弁２７によって決められる。そして、ポンプ吐出油の余剰流量は、余剰流ポート３５からタンクに戻されるので、ポンプ吐出圧が異常に高くなるブースト現象が発生することもなく、ポンプＰを駆動するバッテリの電流消費量を抑えて、エネルギーロスをなくすことができる。
なお、切換弁４については、従来例と同じくセンターオープンタイプであり、例えば、ブリードオフ制御を行えば、そのアクチュエータ側に供給される流量にばらつきが生じてしまう。ただし、制御弁４に接続するアタッチメント用アクチュエータは、リフト用シリンダやチルト用アクチュエータに比べれば使用する圧力範囲が低いことから、その流量のばらつきの範囲も狭く、ほとんど問題とならない。
【００３３】
図２には、図１の回路図で示した油圧制御装置の第１実施例を示す。この第１実施例は、上記油圧制御装置のうち、メインリリーフ弁１８、シリーズ形流量制御弁２６、バイパス形流量制御弁２７、及びリリーフ弁３０を、バルブボディ４４に一体化させたものである。
まず、バイパス形流量制御弁２７の構成について説明する。
バルブボディ４４には、ポンプポート３１を有するポンプ通路４５と、タンクに接続するタンク通路６６とを形成している。
また、バルブボディ４４の中央付近には、コンペンセータスプール孔４６を形成し、バイパス形流量制御弁２７を構成するコンペンセータスプール４７を組み込んでいる。
さらに、バルブボディ４４には、ポンプ通路４５の図面左側に、切換弁２、３側に接続する優先流ポート３４を形成している。また、ポンプポート３１の図面右側には、切換弁４側に接続する余剰流ポート３５を形成している。
【００３４】
コンペンセータスプール孔４６の図面左側開口には、キャップ４８を組み付けている。そして、キャップ４８内に、パイロット室２７ａを形成するとともに、このパイロット室２７ａに、優先流ポート３４からオリフィス４３及び中継通路４９を介して、前述したように制御弁２、３の上流側の圧力を導くようにしている。
また、コンペンセータスプール孔４６の図面右側開口には、キャップ５０を組み付けている。そして、キャップ５０内に、スプリング３６を設けたパイロット室２７ｂを形成するとともに、このパイロット室２７ｂに、前述したように、シャトル弁４２で高圧選択された一次パイロット圧、あるいは、リフト用シリンダ又はチルト用アクチュエータの最高負荷圧を導くようにしている。
【００３５】
このようにしたバイパス形流量制御弁２７では、コンペンセータスプール４７が、図２に示すノーマル位置にあるとき、ランド部５１によってポンプポート３１と余剰流ポート３５とを遮断する。したがって、ポンプポート３１のポンプ吐出油の全量が、優先流ポート３４から切換弁２、３側に供給される。
そして、コンペンセータスプール４７がスプリング３６に抗して移動すると、ノッチ５３がポンプポート３１側に近づいて、ポンプポート３１と優先流ポート３４との開度を小さくするとともに、ランド部５１に形成したノッチ５２を介して、ポンプポート３１と余剰流ポート３５とを連通する。したがって、ポンプポート３１のポンプ吐出油の一部が、余剰流ポート３５から切換弁４側に分配される。
【００３６】
次に、シリーズ形流量制御弁２６の構成について説明する。
上記コンペンセータスプール４７のパイロット室２７ａ側端部には、軸方向にスプール孔５４を形成している。そして、このスプール孔５４に、シリーズ形流量制御弁２６を構成するスプール５５を組み込んで、スプリング２９とともに閉塞部材５６を組み付けている。
スプール孔５４内では、スプール５５の図面右側に、一方のパイロット室２６ａを形成している。また、スプール５５の図面左側に、スプリング２９を設けた他方のパイロット室２６ｂを形成している。
【００３７】
さらに、コンペンセータスプール４７には、ノッチ５３よりもポンプポート３１側に配置した導入孔５７を形成している。したがって、コンペンセータスプール４７の位置にかかわらず、この導入孔５７からは、ポンプポート３１のポンプ吐出油がスプール孔５４内に導入される。
そして、導入孔５７から導入されたポンプ吐出油は、スプール５５に形成した一方の通路５８を介して一方のパイロット室２６ａに導かれる。また、導入孔５７から導入されたポンプ吐出油は、スプール５５に形成した他方の通路５９で絞られつつ、他方のパイロット室２６ｂに導かれる。つまり、この他方の通路５９が、上記回路図で説明した絞り２８を構成している。
【００３８】
このようにしたシリーズ形流量制御弁２６では、他方の通路５９によって構成される絞り２８前後の差圧に応じて、スプール５５が移動する。
例えば、ポンプポート３１のポンプ吐出圧が高くなると、絞り２８前後の差圧が大きくなろうとするので、スプール５５はスプリング２９に抗して移動する。したがって、導入孔５７の開度を小さくして、それ以上ポンプ吐出油を導入しないようにする。
逆に、ポンプポート３１のポンプ吐出圧が低くなると、絞り２８前後の差圧が小さくなろうとするので、スプール５５がパイロット室２６ａ側に移動する。したがって、導入孔５７の開度を大きくして、ポンプ吐出油を導入する。
このように、ポンプ吐出圧とは関係なく、絞り２８前後の差圧を一定に保つようスプール５５が移動して、ポンプ吐出油のうちの一定流量を、パイロット室２６ｂを介してパイロットライン１０ヘと導く。
【００３９】
次に、パイロット圧発生用のリリーフ弁３０の構成について説明する。
バルブボディ４４には、上記シリーズ形流量制御弁２６の他方のパイロット室２６ｂに連通する圧力室６０を形成している。
また、バルブボディ４４に、プラグ６１を組み付けている。そして、このプラグ６１内に、スプリング６２とともにポペット６３を組み込んで、このポペット６３を上記圧力室６０に臨ませている。このとき、プラグ６１に調整ネジ６４を組み付け、この調整ネジ６４によってスプリング６２のイニシャル荷重を決めて、ポペット６３をシート部６５に着座させている。
【００４０】
このようにしたリリーフ弁３０では、上記シリーズ形流量制御弁２６で分流された作動油が、パイロット室２６ｂを介して圧力室６０に導かれる。そして、その作動油の圧力が、スプリング６２のイニシャル荷重によって決められた圧力まで高くなると、ポペット６３がシート部６５から離れ、その圧力を維持することになる。したがって、既に述べたように、パイロットライン１０には、このリリーフ弁３０によって決められた一定の一次パイロット圧が発生する。
【００４１】
なお、バルブボディ４４の図面下側では、上記ポンプポート３１が連通するポンプ通路４５を、タンク通路６６に連通させて、その連通途中にメインリリーフ弁１８を設けている。なお、ここでは、ポンプ通路４５の一部が、この発明でいう連絡通路を構成している。
このメインリリーフ弁１８の内部構造についての説明は省略するが、ポンプ通路４５のポンプ吐出圧が異常に高くなったとき、ポペット６７を押し開いて、このポンプ吐出圧をタンク通路６６に逃すようにしている。
【００４２】
図３には、図１の回路図で示した油圧制御装置の第２実施例を示す。この第２実施例は、上記第１実施例の構成に加えて、バルブボディ４４に、これから説明するサブリリーフ弁６８も組み付けたものである。したがって、以下では、このサブリリーフ弁６８を中心に説明するとともに、上記第１実施例と同じ構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
まず、図１に示す回路図で、このサブリリーフ弁６８についての機能を説明する。
図１に示すように、バイパス形流量制御弁２７の余剰流ポート３５側の下流で、かつ、切換弁４の上流に、サブリリーフ弁６８を設けている。
このサブリリーフ弁６８は、上記従来例のサブリリーフ弁１９、２０と同様、他のアクチュエータと比べて使用する圧力範囲の低いアタッチメント用アクチュエータを保護するためのものである。
【００４３】
上記従来例の油圧制御装置では、切換弁４が切換弁２、３と同じ回路系に接続するために、切換弁４だけに用いるサブリリーフ弁を、その切換弁４の下流側に配置しなければならない。ところが、切換弁４の下流側に配置するのでは、どうしてもアクチュエータポート２４ａ、２４ｂごとにサブリリーフ弁１９、２０を設けなければならない。
それに対して、図１の回路図で示した油圧制御装置では、切換弁４を、切換弁２、３と異なる回路系に接続するので、サブリリーフ弁６８を、切換弁４の上流に設けることができる。したがって、一つのサブリリーフ弁６８だけですみ、コストダウンを図ることができる。
【００４４】
図３に示す第２実施例では、以上述べたサブリリーフ弁６８を、バルブボディ４４に組み込んでいる。
つまり、余剰流ポート３５を、バルブボディ４４の図面上側で、連絡通路７０を介してタンク通路６６に連通するとともに、その連通途中に、サブリリーフ弁６８を設けている。このサブリリーフ弁６８の内部構造についての説明は省略するが、余剰流ポート３５の圧力が高くなったとき、ポペット６９を押し開いて、その圧力をタンク通路６６に逃すようにしている。
【００４５】
ここでは、サブリリーフ弁６８をバルブボディ４４に組み付けるとき、このサブリリーフ弁６８を、上記メインリリーフ弁１８とバルブボディ４４の同じ側に配置している。このように配置しておけば、その調整やメンテナンス等を、ともに同じ方向から行なうことができる。
特に、リリーフ弁では、そのポペットが細かに作動することが多く、ポペットとシート部との間にコンタミネーションがつまりやすい。そして、もしコンタミネーションがつまると、リリーフ弁としての機能を全く発揮できないので、どうしてもメンテナンスの回数は多くなる。こういったなかで、メンテナンスをしやすくできれば、その作業性を向上させることができる。
【００４６】
なお、上記実施例では、余剰流ポート３５に一の切換弁４を接続した場合について説明したが、この余剰流ポート３５には、具体的に図示しないが複数の切換弁４、４、・・を接続することもできる。この場合でも、すべての切換弁４、４、・・のリリーフ圧が同じでよければ、これら切換弁４、４、・・の上流側にサブリリーフ弁６８を一つだけ設けるだけでよい。
また、複数の切換弁４、４、・・でリリーフ圧が異なったとしても、そのうちの少なくとも一の切換弁に対しては、上流側に配置したサブリリーフ弁６８で対応できる。したがって、少なくとも一の切換弁に対しては、アクチュエータポートごとにサブリリーフ弁を設ける必要がなくなる。
【００４７】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ポンプ吐出圧の影響で一次パイロット圧が変動することがなく、安定した一次パイロット圧を確保して、アクチュエータの操作性を向上させることができる。
また、優先流ポート側の切換弁に関していえば、その中立位置で流入ポートを遮断するクローズドセンタタイプにしている。つまり、これら切換弁はブリードオフ制御をしないので、アクチュエータ側に供給される流量にばらつきが生じない。
特に、優先流ポート側の切換弁を切換えたとき、バイパス形流量制御弁が、その切換弁の流入ポートに導かれる供給圧を、そのアクチュエータの負荷圧よりも一定圧だけ高く保つロードセンシング機能を発揮する。このようにして圧力補償されるので、切換弁前後の圧力差が一定に保たれ、スプール開度に比例した一定の流量がアクチュエータ側に導かれる。したがって、例えば、状況にかかわらずアクチュエータ側に供給される流量を一定に保つことができ、作動性を向上させることができる。
【００４８】
しかも、優先流ポート側の切換弁はクローズドセンタタイプとしているが、その上流側の圧力が、バイパス形流量制御弁によって決められる。そして、ポンプ吐出油の余剰流量は、余剰流ポートから分配されるので、ポンプ吐出圧が異常に高くなるブースト現象が発生することもなく、ポンプを駆動するバッテリの電流消費量を抑えて、エネルギーロスをなくすことができる。
そして、バイパス形流量制御弁とシリーズ形流量制御弁とを一のバルブボディに組み込んだので、装置の小型化を図ることができる。特に、シリーズ形流量制御弁のスプールを、バイパス形流量制御弁のコンペンセータスプール内に組み込んだので、バルブボディには、コンペンセータスプールを組み込むだけのスペースがあればよい。
【００４９】
第２の発明によれば、バルブボディに、パイロット圧発生用のリリーフ弁も組み込んだので、さらに装置の小型化を図ることができる。
第３の発明によれば、バルブボディに、メインリリーフ弁も組み込んだので、さらに装置の小型化を図ることができる。
第４の発明によれば、第１〜３の発明において、余剰流ポート側の切換弁に用いるサブリリーフ弁を、その切換弁の上流側に配置したので、この切換弁のアクチュエータポートごとにサブリリーフ弁を設ける必要がなくなる。そして、バルブボディに、このサブリリーフ弁も組み込んだので、さらに装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の油圧制御装置の回路図である。
【図２】図１に示した油圧制御装置の第１実施例を示す断面図である。
【図３】図１に示した油圧制御装置の第２実施例を示す断面図である。
【図４】従来例の油圧制御装置の回路図である。
【符号の説明】
２、３ (優先流ポート側の)切換弁
４ (余剰流ポート側の)切換弁
１０パイロットライン
１８メインリリーフ弁
２６シリーズ形流量制御弁
２７バイパス形流量制御弁
２６ａ、２６ｂパイロット室
２７ａ、２７ｂパイロット室
２９スプリング
３０ (パイロット圧発生用の)リリーフ弁
３１ポンプポート
３２、３３流入ポート
３４優先流ポート
３５余剰流ポート
３６スプリング
３９、４０負荷ライン
４１、４２シャトル弁
４４バルブボディ
４５ポンプ通路
４６コンペンセータスプール孔
４７コンペンセータスプール
５２、５３ノッチ
５４スプール孔
５５スプール
５７導入孔
５８一方の通路
５９他方の通路
６０圧力室
６５シート部
６６タンク通路
６８サブリリーフ弁
７０連絡通路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic control device used in a vehicle such as a forklift.
[0002]
[Prior art]
An example of a hydraulic control device used for a forklift is shown in FIG.
Switch valves 2 to 4 are connected to a pump P driven by a battery (not shown) through a pump line 1.
These switching valves 2 to 4 control the lift cylinder, the tilt actuator, and the attachment actuator, respectively. The supply ports 5 to 7 of the switching valves 2 to 4 are connected to the pump line 1 via the parallel feeder 8.
[0003]
Each switching valve 2 to 4 opens the pump line 1 in its neutral position. Therefore, if all the switching valves 2 to 4 are in the neutral position, the pump line 1 communicates with the tank.
When the switching valve 2 is switched to the raised position on the right side of the drawing, or when the switching valves 3 and 4 are switched to either the left or right position, the pump line 1 is shut off and the supply ports 5 to 7 are respectively connected. It communicates with the actuator ports 22, 23a, 23b, 24a, 24b.
However, only the lowering position of the switching valve 2 on the left side of the drawing causes the actuator port 22 to communicate with the tank port 71 while the pump line 1 is opened in order to lower the lift cylinder by its own weight.
[0004]
A sequence valve 9 is provided on the upstream side of the parallel feeder 8 of the pump line 1. Even when the pump line 1 is in communication with the tank, the sequence valve 9 has a set pressure P on the upstream side. ₁ Is generated. However, the pressure of the pump line 1 is set pressure P ₁ When it becomes higher, the sequence valve 9 is kept in a fully open state, and the pressure loss hardly occurs.
[0005]
In addition, a pilot line 10 is connected to the pump line 1 on the upstream side of the sequence valve 9, and a pressure reducing valve 11 is provided in the pilot line 10. The pressure reducing valve 11 reduces the pump discharge pressure to change the pressure of the pilot line 1 to the set pressure P. ₂ To maintain. However, the pump discharge pressure is the set pressure P ₂ If the pressure is lower, the pressure reducing valve 11 does not function, and the pump discharge pressure is guided to the pilot line 10 as it is.
Here, the set pressure P of the pressure reducing valve 11 ₂ The set pressure P of the sequence valve 9 ₁ Higher than that.
[0006]
In the hydraulic control apparatus configured as described above, for example, even when all the switching valves 2 to 4 are in the neutral position and the pump line 1 communicates with the tank, the set pressure P is set upstream by the sequence valve 9. ₁ Can be generated. In other words, the primary pilot pressure can be generated in the pilot line 10 even when the switching valves 2 to 4 are kept in the neutral position.
The primary pilot pressure of the pilot line 10 is led to the pilot chambers 12a, 12b to 14a and 14b of the switching valves 2 to 4, respectively. Then, the primary pilot pressure is controlled by the proportional solenoid valves 15a, 15b to 17a and 17b to generate the secondary pilot pressure, and the secondary pilot pressure is applied to the spools of the switching valves 2 to 4. ing.
[0007]
When one of the switching valves 2 to 4 is switched, the pump discharge pressure of the pump line 1 is changed to the set pressure P of the sequence valve 9 by the load pressure of the actuator. ₁ Get higher. And if the pump discharge pressure of the pump line 1 becomes high, the sequence valve 9 will be in a fully open state, and it will become the same pressure upstream and downstream.
And the pump discharge pressure of the pump line 1 is set pressure P ₂ The pressure of the pump discharge pressure is reduced, and the pressure of the pilot line 1 is set to the set pressure P. ₂ Will be maintained.
[0008]
Reference numeral 18 denotes a main relief valve for protecting the hydraulic control device.
Reference numerals 19 and 20 denote sub-relief valves. These sub-relief valves 19 and 20 are intended to protect an attachment actuator having a lower pressure range than that of other actuators. Therefore, the relief pressures of the sub relief valves 19 and 20 are set lower than the relief pressure of the main relief valve 18.
[0009]
Next, the operation of this conventional hydraulic control device will be described.
For example, when the lift cylinder is raised from the neutral state of the switching valves 2 to 4 shown in FIG. 4, the solenoid of the proportional solenoid valve 15a is excited. At this time, the proportional solenoid valve 15 a controls the primary pilot pressure of the pilot line 10 to generate a secondary pilot pressure, and this secondary pilot pressure is applied to the spool of the switching valve 2. Therefore, the switching valve 2 switches to the raised position on the right side of the drawing against the centering spring 21.
[0010]
At this raised position, the pump line 1 is shut off, so that pump discharge oil is guided to the parallel feeder 8. Then, the pump discharge oil is supplied from the supply port 5 to the actuator port 22, and when a predetermined pressure is reached, the balance piston type poppet valve 25 is opened and supplied to the bottom side chamber of the lift cylinder (not shown).
[0011]
Conversely, when lowering the lift cylinder, the solenoid of the proportional solenoid valve 15b is excited. At this time, the proportional solenoid valve 15 b generates a secondary pilot pressure by controlling the primary pilot pressure of the pilot line 10, and causes the secondary pilot pressure to act on the spool of the switching valve 2. Therefore, the switching valve 2 switches to the lowered position on the left side of the drawing against the centering spring 21.
[0012]
In this lowered position, as described above, the actuator port 22 is communicated with the tank port 71 while the pump line 1 is opened in order to lower the cylinder by its own weight. Therefore, the hydraulic oil in the bottom side chamber of the lift cylinder opens the poppet valve 25 and is returned to the tank.
Similarly, when the switching valves 3 and 4 are switched, the actuator ports 23a, 23b, 24a and 24b are communicated with the supply ports 6 and 7 and the tank ports 72 and 73 in accordance with the switching position. Actuate the actuator. However, the description about the effect | action is abbreviate | omitted here.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional hydraulic control apparatus, the primary pilot pressure of the pilot line 10 is determined by the sequence valve 9 or the pressure reducing valve 11 depending on the situation. Therefore, there is a problem that the primary pilot pressure of the pilot line 10 fluctuates and the operability of the actuator is deteriorated.
That is, the pump discharge pressure is the set pressure P of the pressure reducing valve 11. ₂ In a higher situation, the primary pilot pressure of the pilot line 10 is set to its set pressure P ₂ Can be maintained.
However, the pump discharge pressure is the set pressure P of the pressure reducing valve 10. ₂ If the pressure is lower than that, the pressure reducing valve 11 does not function and the set pressure P of the sequence valve 9 ₁ As a minimum pressure, the pump discharge pressure is introduced to the pilot line 10 as it is. Therefore, the primary pilot pressure of the pilot line 10 is set with the set pressure P of the sequence valve 9 together with the pump discharge pressure. ₁ And the set pressure P of the pressure reducing valve 11 ₂ Therefore, the operability of the actuator is deteriorated.
[0014]
On the other hand, the set pressure P of the sequence valve 9 ₁ And the set pressure P of the pressure reducing valve 11 ₂ Are made the same, it is possible to eliminate the fluctuation of the primary pilot pressure of the pilot line 10 and keep it constant.
Here, considering the responsiveness of the switching valves 2 to 4 and the like, the primary pilot pressure should be a high pressure. For this purpose, the set pressure P of the pressure reducing valve 11 ₂ And the set pressure P of the sequence valve 9 ₁ It is desirable to set as high as possible.
However, the sequence valve 9 has a set pressure P even when idling when the switching valves 2 to 4 are in a neutral state. ₁ The set pressure P ₁ As the value increases, energy loss during idling also increases. That is, the set pressure P of the sequence valve 9 ₁ Should be kept to the minimum necessary.
Thus, the set pressure P of the sequence valve 9 ₁ And the set pressure P of the pressure reducing valve 11 ₂ Is set to be the same, the primary pilot pressure can be kept constant, but the set pressure P ₁ , P ₂ Depending on whether the value is set higher or lower, the responsiveness of the switching valves 2 to 4 becomes worse, or energy loss occurs during idling.
[0015]
Further, in the hydraulic control apparatus of the above-described conventional example, when switching the switching valves 2 to 4, the bleed that communicates the supply ports 5 to 7 with the actuator ports 22, 23a, 23b, 24a, and 24b while shutting off the pump line 1 Off control is performed. That is, a part of the pump discharge oil is returned from the pump line 1 to the tank in the process of supplying the pump discharge oil to the actuator side.
However, when such bleed-off control is performed, the flow rate returned to the tank fluctuates due to the influence of the pump discharge amount and the load pressure of the actuator, resulting in variations in the flow rate supplied to the actuator side. For example, even if the solenoid of the proportional solenoid valve 15a is excited by the same amount in order to raise the lift cylinder, there is a difference in the flow rate supplied to the lift cylinder depending on the situation, resulting in poor operability. .
[0016]
On the other hand, in order not to vary the flow rate supplied to the actuator side due to the pump discharge amount or the load pressure of the actuator, the supply lines 5 to 7 are not connected after the pump line 1 is sufficiently shut off rather than the bleed-off control. When communicating with the actuator ports 22, 23a, 23b, 24a, 24b, a boost phenomenon in which the pump discharge pressure rises during that time. Therefore, the current consumption of the battery that drives the pump P increases, resulting in energy loss.
An object of the present invention is to provide a hydraulic control device capable of obtaining a stable primary pilot pressure and improving the operability of an actuator.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
A first invention relates to a hydraulic control device, and a bypass flow control valve that distributes pump discharge oil to a priority flow port side and a surplus flow port side, and a constant flow from an upstream side of the bypass flow control valve Series flow control valve, a relief valve for generating pilot pressure provided downstream of the series flow control valve, a pilot line for guiding the pilot pressure generated by the relief valve, and switching on the priority flow port side A load line that guides the load pressure of the actuator controlled by the valve, and the switching valve on the priority flow port side that shuts off the inflow port connected to the bypass flow control valve when in the neutral position and communicates the load line to the tank The bypass type flow control valve is provided with a spring in one pilot chamber for guiding the pressure upstream of the switching valve on the priority flow port side. Square to the pilot chamber, and the pressure of the load line, and a pilot pressure in the pilot line to the configuration leads to a high-pressure selection.
[0018]
Further, the bypass flow control valve includes a compensator spool hole formed in the valve body, a compensator spool slidably incorporated in the compensator spool hole, one pilot chamber facing one end of the compensator spool, and a compensator spool. Composed of the other pilot chamber with the other end facing the spring, when the compensator spool is in the normal position, the priority flow port communicates with the pump port, and when the compensator spool moves against the spring, priority The excess flow port communicates with the pump port while reducing the opening degree of the flow port and the pump port. The series flow control valve slides in the spool hole formed in the compensator spool. Freely assembled spool and competition Regardless of the position of the spool spool, the introduction port communicates the pump port with the spool hole, one pilot chamber facing one end of the spool, the other end facing the spool, and the other provided with a spring. A pilot chamber, one passage formed in the spool and introducing the pump discharge oil introduced from the introduction hole to one pilot chamber, and the other formed while the pump discharge oil formed in the spool and introduced from the introduction hole is squeezed When the differential pressure across the other passage increases, the spool moves against the spring to reduce the opening of the introduction hole and open the throttle of the other passage. This is characterized in that when the differential pressure before and after the pressure decreases, the spool moves to one pilot chamber side to increase the opening of the introduction hole.
[0019]
According to a second aspect, in the first aspect, the relief valve for generating the pilot pressure is formed in the valve body and communicated with the other pilot chamber of the series type flow control valve, and a spring is attached to the seat portion. A poppet that is seated and faces the pressure chamber, and when the pressure in the pressure chamber reaches the relief pressure, the poppet moves away from the seat against the spring and communicates with the tank. Characterized by points.
According to a third invention, in the first and second inventions, the valve body is provided with a communication passage that communicates the pump port with the tank, and the valve body is normally closed so that the pressure of the pump port is It is characterized in that it incorporates a main relief valve which is configured to open this communication passage when it becomes high and to connect the pump port to the tank.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the valve body is provided with a communication passage that communicates the surplus flow port with the tank, and the valve body is normally closed with the surplus flow port being closed. It is characterized in that a sub-relief valve is constructed in which the communication passage is opened when the pressure becomes high and the surplus flow port communicates with the tank.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 2 shows a first embodiment of the hydraulic control apparatus of the present invention, and FIG. 3 shows a second embodiment. However, before explaining these first and second embodiments, first, a circuit diagram of the hydraulic control apparatus of the present invention shown in FIG. 1 will be explained. In the following, the same components as those in the conventional hydraulic control apparatus are given the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
A series type flow control valve 26 and a bypass type flow control valve 27 are connected to the pump P in parallel.
[0021]
The series type flow control valve 26 has a throttle 28. Then, the pressure on the upstream side of the throttle 28 is guided to one pilot chamber 26 a of the flow control valve 26, and the pressure on the downstream side of the throttle 28 is guided to the other pilot chamber 26 b provided with the spring 29. .
Therefore, the series type flow control valve 26 is operated by the differential pressure across the throttle 28 and keeps the differential pressure constant. Therefore, when the pump P is driven, a constant flow rate of the pump discharge oil passes through the flow rate control valve 26 regardless of the discharge pressure.
A relief valve 30 for generating a primary pilot pressure is provided on the downstream side of the series type flow control valve 26. The pilot line 10 is connected to the upstream side of the relief valve 30.
[0022]
The bypass flow control valve 27 is connected to a pump port 31 connected to the pump P, a priority flow port 34 connected in parallel to the inflow ports 32 and 33 of the switching valves 2 and 3, and a supply port 7 of the switching valve 4. The surplus flow port 35 is provided.
When the bypass flow control valve 27 is in the normal position, it supplies the entire amount of pump discharge oil guided to the pump port 31 to the switching valves 2 and 3 side. And when switching from a normal position, a part of flow volume is distributed also to the switching valve 4 side according to the switching amount.
The pressure on the upstream side of the switching valves 2 and 3 is guided to one pilot chamber 27 a of the flow control valve 27 through the orifice 43. As will be described in detail later, the other pilot chamber 27b provided with the spring 36 guides the pressure selected from the load lines 39 and 40 and the primary pilot pressure of the pilot line 10 by selecting the high pressure. .
[0023]
The switching valves 2 and 3 connected to the priority flow port 34 block the inflow ports 32 and 33 when in the neutral position. When the switching valves 2 and 3 are switched to the raised position on the right side of the drawing, or when the switching valve 3 is switched to either the left or right position, the inflow ports 32 and 33 communicate with the relay ports 37 and 38.
The supply ports 5 and 6 communicating with the relay ports 37 and 38 communicate with the tank ports 71 and 72 when the switching valves 2 and 3 are in the neutral position. When the switching valve 2 is switched to the raised position on the right side of the drawing, or when the switching valve 3 is switched to either the left or right position, the supply ports 5 and 6 communicate with the actuator ports 22, 23a and 23b.
However, only the lowering position of the switching valve 2 on the left side of the drawing shows that the actuator port 22 is connected to the tank port 71 while the inflow port 32 and the relay port 37 are shut off in order to lower the lift cylinder by its own weight as in the conventional example. Communicate.
The switching valve 4 on the surplus flow port 35 side is the same as that in the conventional example, and the description thereof is omitted.
[0024]
Here, the aforementioned load lines 39 and 40 are connected to the relay ports 37 and 38 of the switching valves 2 and 3, respectively. The pressure of these load lines 39 and 40 is selected by the shuttle valve 41 to be high.
Further, the high pressure selected from the load lines 39 and 40 and the primary pilot pressure of the pilot line 10 are selected by the shuttle valve 42 to the other pilot chamber 27b of the bypass flow control valve 27 described above. Guided.
[0025]
For example, if the switching valves 2 and 3 are in the neutral position, the supply ports 5 and 6 communicate with the tank port, so that the load lines 39 and 40 are at tank pressure. Therefore, in the shuttle valve 42, the primary pilot pressure of the pilot line 10 is selected and guided to the other pilot chamber 27 b of the bypass flow control valve 27.
On the other hand, when the switching valves 2 and 3 are switched, the load pressures of the lift cylinder and the tilt actuator are guided to the load lines 39 and 40, and the highest load pressure is selected by the shuttle valve 41. When the maximum load pressure becomes higher than the primary pilot pressure, the high pressure is selected by the shuttle valve 42 and led to the other pilot chamber 27 b of the bypass flow control valve 27.
[0026]
Next, the operation of the hydraulic control apparatus shown in this circuit diagram will be described.
When all the switching valves 2 to 4 are in the neutral position shown in FIG. 1, the inflow ports 32 and 33 of the switching valves 2 and 3 connected via the bypass flow control valve 27 are shut off, so that the pump discharge pressure Will occur.
Then, a constant flow rate of the pump discharge oil is diverted to the relief valve 30 side via the series type flow control valve 26. Therefore, a constant primary pilot pressure determined by the relief valve 30 is generated in the pilot line 10.
[0027]
If all the switching valves 2 to 4 are in the neutral positions, the primary pilot pressure is selected to be high by the shuttle valve 42 and led to the other pilot chamber 27 b of the bypass flow control valve 27.
Since the primary pilot pressure is constant as described above, the bypass type flow control valve 27 keeps the pressure upstream of the switching valves 2 and 3 higher than the primary pilot pressure by a pressure corresponding to the elastic force of the spring 36. The standby state is maintained, and the pump discharge oil is distributed to the switching valves 2 and 3 and the switching valve 4 side.
[0028]
In the standby state of the bypass type flow control valve 27, for example, if the pump discharge pressure is to be increased, the pressure on the upstream side of the switching valves 2 and 3 is also increased, and the increased pressure is applied to one pilot chamber. Acts on 27a. Since a constant primary pilot pressure is applied to the other pilot chamber 27b, the bypass flow control valve 27 returns more pump discharge oil from the surplus flow port 35 to the tank via the switching valve 4. It will be. Therefore, eventually, the pressure on the upstream side of the control valves 2 and 3 is kept constant, and the pump discharge pressure does not become abnormally high.
[0029]
It is assumed that one of the switching valves 2 and 3, for example, the switching valve 3 is switched from the neutral position.
At this time, if the load pressure of the tilt actuator becomes higher than the primary pilot pressure, the load pressure is guided to the other pilot chamber 27 b of the bypass flow control valve 27 via the shuttle valve 42.
Therefore, the switching state of the bypass flow control valve 27 is determined according to the load pressure of the tilt actuator, and the supply pressure guided to the inflow port 33 of the switch valve 3 is set to be higher than that of the tilt actuator. Keep it high by the pressure corresponding to the elastic force. That is, the differential pressure before and after the switching valve 3 is kept constant, and a constant flow rate proportional to the spool opening degree can be guided to the tilt actuator side.
[0030]
According to the hydraulic control apparatus described above, a constant flow rate is divided through the series flow control valve 26 regardless of the pump discharge pressure, and the primary pilot pressure is generated by the relief valve 30. Therefore, the primary pilot pressure does not fluctuate due to the pump discharge pressure, and a stable primary pilot pressure can be secured to improve the operability of the actuator.
[0031]
As for the switching valves 2 and 3, they are of a closed center type that shuts off the inflow ports 32 and 33 at their neutral positions. That is, since these switching valves 2 and 3 do not perform bleed-off control, there is no variation in the flow rate supplied to the actuator side.
In particular, when one of the switching valves 2 and 3 is switched, the bypass type flow control valve 27 causes the supply pressure led to the inflow port 32 or 33 of the switched switching valve 2 or 3 to be higher than the load pressure of the actuator. Demonstrates a load sensing function that keeps the pressure constant high. Since the pressure is compensated in this way, the pressure difference before and after the switching valve 2 or 3 is kept constant, and a constant flow rate proportional to the spool opening is led to the actuator side. Therefore, for example, if the solenoid of the proportional solenoid valve 15a is excited by the same amount to raise the lift cylinder, the flow rate supplied to the lift cylinder can be kept constant regardless of the situation, and the operability is improved. Can be improved.
[0032]
Moreover, although the switching valves 2 and 3 are closed center types, the pressure on the upstream side is determined by the bypass flow control valve 27. And since the excess flow rate of pump discharge oil is returned to the tank from the excess flow port 35, the boost phenomenon that the pump discharge pressure becomes abnormally high does not occur, and the current consumption of the battery that drives the pump P is suppressed. Energy loss can be eliminated.
The switching valve 4 is a center open type as in the conventional example. For example, if bleed-off control is performed, the flow rate supplied to the actuator side will vary. However, since the attachment actuator connected to the control valve 4 has a lower pressure range than the lift cylinder and tilt actuator, the variation range of the flow rate is narrow, and there is almost no problem.
[0033]
FIG. 2 shows a first embodiment of the hydraulic control apparatus shown in the circuit diagram of FIG. In the first embodiment, the main relief valve 18, the series flow control valve 26, the bypass flow control valve 27, and the relief valve 30 of the hydraulic control device are integrated with the valve body 44. .
First, the configuration of the bypass type flow control valve 27 will be described.
The valve body 44 has a pump passage 45 having a pump port 31 and a tank passage 66 connected to the tank.
A compensator spool hole 46 is formed near the center of the valve body 44, and a compensator spool 47 constituting the bypass flow control valve 27 is incorporated.
Further, a preferential flow port 34 connected to the switching valves 2 and 3 side is formed in the valve body 44 on the left side of the pump passage 45 in the drawing. In addition, an excess flow port 35 connected to the switching valve 4 side is formed on the right side of the pump port 31 in the drawing.
[0034]
A cap 48 is assembled to the left opening of the compensator spool hole 46 in the drawing. A pilot chamber 27a is formed in the cap 48, and the pressure on the upstream side of the control valves 2 and 3 from the priority flow port 34 to the pilot chamber 27a through the orifice 43 and the relay passage 49 as described above. To guide you.
A cap 50 is assembled to the right opening of the compensator spool hole 46 in the drawing. A pilot chamber 27b provided with a spring 36 is formed in the cap 50. The pilot chamber 27b has a primary pilot pressure selected by the shuttle valve 42 as described above, or a lift cylinder or tilt. The maximum load pressure of the actuator is derived.
[0035]
In the bypass flow control valve 27 configured as described above, when the compensator spool 47 is in the normal position shown in FIG. 2, the pump port 31 and the excess flow port 35 are blocked by the land portion 51. Accordingly, the entire amount of pump discharge oil from the pump port 31 is supplied from the priority flow port 34 to the switching valves 2 and 3 side.
When the compensator spool 47 moves against the spring 36, the notch 53 approaches the pump port 31 side, and the opening degree between the pump port 31 and the priority flow port 34 is reduced, and the notch formed in the land portion 51 The pump port 31 and the surplus flow port 35 are communicated via 52. Therefore, a part of the pump discharge oil of the pump port 31 is distributed from the surplus flow port 35 to the switching valve 4 side.
[0036]
Next, the configuration of the series type flow control valve 26 will be described.
A spool hole 54 is formed in the axial direction at the end of the compensator spool 47 on the pilot chamber 27a side. A spool 55 constituting the series-type flow control valve 26 is incorporated into the spool hole 54, and a closing member 56 is assembled together with the spring 29.
In the spool hole 54, one pilot chamber 26a is formed on the right side of the spool 55 in the drawing. The other pilot chamber 26b provided with the spring 29 is formed on the left side of the spool 55 in the drawing.
[0037]
Further, the compensator spool 47 is formed with an introduction hole 57 disposed on the pump port 31 side with respect to the notch 53. Therefore, regardless of the position of the compensator spool 47, the pump discharge oil of the pump port 31 is introduced into the spool hole 54 from the introduction hole 57.
The pump discharge oil introduced from the introduction hole 57 is guided to one pilot chamber 26 a through one passage 58 formed in the spool 55. The pump discharge oil introduced from the introduction hole 57 is guided to the other pilot chamber 26 b while being throttled by the other passage 59 formed in the spool 55. That is, the other passage 59 constitutes the diaphragm 28 described in the circuit diagram.
[0038]
In the series-type flow control valve 26 configured as described above, the spool 55 moves in accordance with the differential pressure before and after the throttle 28 constituted by the other passage 59.
For example, when the pump discharge pressure of the pump port 31 increases, the differential pressure before and after the throttle 28 tends to increase, so the spool 55 moves against the spring 29. Therefore, the opening of the introduction hole 57 is made small so that the pump discharge oil is not introduced any further.
On the other hand, when the pump discharge pressure at the pump port 31 decreases, the differential pressure before and after the throttle 28 tends to decrease, so the spool 55 moves to the pilot chamber 26a side. Therefore, the opening of the introduction hole 57 is increased and the pump discharge oil is introduced.
In this way, regardless of the pump discharge pressure, the spool 55 moves so as to keep the differential pressure before and after the throttle 28 constant, and a constant flow rate of the pump discharge oil is supplied to the pilot line 10 via the pilot chamber 26b. Lead.
[0039]
Next, the configuration of the relief valve 30 for generating the pilot pressure will be described.
In the valve body 44, a pressure chamber 60 communicating with the other pilot chamber 26b of the series type flow control valve 26 is formed.
Further, the plug 61 is assembled to the valve body 44. A poppet 63 is incorporated in the plug 61 together with a spring 62 so that the poppet 63 faces the pressure chamber 60. At this time, the adjustment screw 64 is assembled to the plug 61, the initial load of the spring 62 is determined by the adjustment screw 64, and the poppet 63 is seated on the seat portion 65.
[0040]
In the relief valve 30 configured as described above, the hydraulic oil divided by the series flow control valve 26 is guided to the pressure chamber 60 through the pilot chamber 26b. Then, when the pressure of the hydraulic oil increases to a pressure determined by the initial load of the spring 62, the poppet 63 is separated from the seat portion 65, and the pressure is maintained. Therefore, as described above, a constant primary pilot pressure determined by the relief valve 30 is generated in the pilot line 10.
[0041]
In the lower part of the valve body 44 in the drawing, the pump passage 45 communicating with the pump port 31 is communicated with the tank passage 66, and the main relief valve 18 is provided in the middle of the communication. Here, a part of the pump passage 45 constitutes a communication passage in the present invention.
Although the explanation of the internal structure of the main relief valve 18 is omitted, when the pump discharge pressure in the pump passage 45 becomes abnormally high, the poppet 67 is pushed open so that the pump discharge pressure is released to the tank passage 66. ing.
[0042]
FIG. 3 shows a second embodiment of the hydraulic control apparatus shown in the circuit diagram of FIG. In the second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, a sub-relief valve 68 described below is also assembled to the valve body 44. Therefore, in the following, the sub-relief valve 68 will be mainly described, and the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
First, the function of the sub relief valve 68 will be described with reference to the circuit diagram shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a sub-relief valve 68 is provided downstream of the bypass flow control valve 27 on the surplus flow port 35 side and upstream of the switching valve 4.
The sub-relief valve 68 is for protecting an attachment actuator having a lower pressure range used than other actuators, like the sub-relief valves 19 and 20 of the conventional example.
[0043]
In the conventional hydraulic control apparatus, the sub-relief valve used only for the switching valve 4 must be arranged downstream of the switching valve 4 because the switching valve 4 is connected to the same circuit system as the switching valves 2 and 3. I must. However, if it is arranged on the downstream side of the switching valve 4, the sub relief valves 19 and 20 must be provided for each actuator port 24a and 24b.
On the other hand, in the hydraulic control apparatus shown in the circuit diagram of FIG. 1, the switching valve 4 is connected to a circuit system different from the switching valves 2 and 3, so that the sub relief valve 68 is provided upstream of the switching valve 4. Can do. Therefore, only one sub-relief valve 68 is required, and the cost can be reduced.
[0044]
In the second embodiment shown in FIG. 3, the sub-relief valve 68 described above is incorporated in the valve body 44.
That is, the surplus flow port 35 communicates with the tank passage 66 via the communication passage 70 on the upper side of the valve body 44 in the drawing, and a sub-relief valve 68 is provided in the middle of the communication. Although the explanation of the internal structure of the sub relief valve 68 is omitted, when the pressure of the surplus flow port 35 becomes high, the poppet 69 is pushed open so that the pressure is released to the tank passage 66.
[0045]
Here, when the sub relief valve 68 is assembled to the valve body 44, the sub relief valve 68 is disposed on the same side of the main relief valve 18 and the valve body 44. If arranged in this way, the adjustment and maintenance can be performed from the same direction.
In particular, in the relief valve, the poppet often operates finely, and contamination is easily clogged between the poppet and the seat portion. And if the contamination is clogged, the function as a relief valve cannot be performed at all, so the number of maintenance is inevitably increased. Under these circumstances, if the maintenance can be facilitated, the workability can be improved.
[0046]
In the above embodiment, the case where one switching valve 4 is connected to the surplus flow port 35 has been described. However, although not specifically illustrated, the surplus flow port 35 includes a plurality of switching valves 4, 4,. Can also be connected. Even in this case, if all the switching valves 4, 4,... Have the same relief pressure, only one sub-relief valve 68 needs to be provided upstream of these switching valves 4, 4,.
Further, even if the relief pressure differs among the plurality of switching valves 4, 4,..., At least one of the switching valves can be handled by the sub relief valve 68 arranged on the upstream side. Therefore, it is not necessary to provide a sub-relief valve for each actuator port for at least one switching valve.
[0047]
【The invention's effect】
According to the first invention, the primary pilot pressure does not fluctuate due to the influence of the pump discharge pressure, and a stable primary pilot pressure can be ensured to improve the operability of the actuator.
As for the switching valve on the priority flow port side, it is a closed center type that shuts off the inflow port at its neutral position. That is, since these switching valves do not perform bleed-off control, there is no variation in the flow rate supplied to the actuator side.
In particular, when the switching valve on the priority flow port side is switched, the bypass type flow control valve has a load sensing function that keeps the supply pressure led to the inflow port of the switching valve by a certain pressure higher than the load pressure of the actuator. Demonstrate. Since the pressure is compensated in this way, the pressure difference before and after the switching valve is kept constant, and a constant flow rate proportional to the spool opening is led to the actuator side. Therefore, for example, the flow rate supplied to the actuator side can be kept constant regardless of the situation, and the operability can be improved.
[0048]
Moreover, the switching valve on the priority flow port side is a closed center type, but the pressure on the upstream side is determined by the bypass flow control valve. And since the surplus flow rate of the pump discharge oil is distributed from the surplus flow port, there is no boost phenomenon that the pump discharge pressure becomes abnormally high, and the current consumption of the battery that drives the pump is suppressed and the energy is reduced. Loss can be eliminated.
Since the bypass type flow control valve and the series type flow control valve are incorporated in one valve body, the apparatus can be miniaturized. In particular, since the spool of the series type flow control valve is incorporated in the compensator spool of the bypass type flow control valve, the valve body only needs to have a space for incorporating the compensator spool.
[0049]
According to the second invention, since the relief valve for generating the pilot pressure is also incorporated in the valve body, the device can be further reduced in size.
According to the third invention, since the main relief valve is also incorporated in the valve body, the apparatus can be further downsized.
According to the fourth invention, in the first to third inventions, the sub-relief valve used for the switching valve on the surplus flow port side is arranged on the upstream side of the switching valve. There is no need to provide a relief valve. Since the sub-relief valve is also incorporated in the valve body, the apparatus can be further downsized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a hydraulic control apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the hydraulic control apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the hydraulic control apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional hydraulic control device.
[Explanation of symbols]
2, 3 (preferred flow port side) switching valve
4 Switching valve (on surplus flow port side)
10 Pilot line
18 Main relief valve
26 series flow control valve
27 Bypass flow control valve
26a, 26b Pilot room
27a, 27b Pilot room
29 Spring
30 Relief valve (for pilot pressure generation)
31 Pump port
32, 33 Inflow port
34 Preferential ports
35 Surplus flow port
36 Spring
39, 40 Load line
41, 42 Shuttle valve
44 Valve body
45 Pump passage
46 Compensator spool hole
47 Compensator spool
52, 53 notches
54 Spool hole
55 spool
57 Introduction hole
58 One passage
59 The other passage
60 Pressure chamber
65 Seat part
66 Tank passage
68 Sub relief valve
70 passage

Claims

Bypass flow control valve that distributes pump discharge oil to the priority flow port side and surplus flow port side, series flow control valve that distributes a constant flow from the upstream side of the bypass flow control valve, and series flow control A relief valve for generating pilot pressure provided downstream of the valve, a pilot line for guiding the pilot pressure generated by the relief valve, and a load line for guiding the load pressure of the actuator controlled by the switching valve on the priority flow port side And, when in the neutral position, the inlet port connected to the bypass flow control valve is shut off, and the switching valve on the priority flow port side that communicates the load line to the tank, and the bypass flow control valve includes: The pressure upstream of the switching valve on the priority flow port side is guided to one pilot chamber, and the load line is connected to the other pilot chamber provided with a spring. The bypass type flow control valve is configured to guide the force and pilot pressure of the pilot line by selecting high pressure. Furthermore, this bypass type flow control valve is a compensator spool hole formed in the valve body and a compensator spool slidably incorporated in the compensator spool hole And one pilot chamber facing one end of the compensator spool, and the other pilot chamber facing the other end of the compensator spool and provided with a spring. When the compensator spool is in the normal position, When the compensator spool moves against the spring in communication with the pump port, the excess flow port communicates with the pump port while reducing the opening between the priority flow port and the pump port. Control valve formed on compensator spool A spool hole slidably incorporated in the spool hole, an introduction hole formed in the compensator spool and communicating the pump port with the spool hole regardless of its position, and one end of the spool facing A pilot chamber, the other pilot chamber facing the other end of the spool, the other pilot chamber provided with a spring, one passage formed in the spool and guiding pump discharge oil introduced from the introduction hole to one pilot chamber, and the spool And the other passage leading to the other pilot chamber while restricting the pump discharge oil introduced from the introduction hole, and the spool moves against the spring when the differential pressure across the other passage increases Then, when the opening of the introduction hole is reduced and the differential pressure before and after the throttle opening of the other passage is reduced, the spool moves to one pilot chamber side and is introduced. A hydraulic control device characterized in that the opening of the hole is increased.

A relief valve for generating a pilot pressure is formed on a valve body, communicated with the other pilot chamber of the series type flow control valve, and a poppet seated on a seat portion by a spring and facing the pressure chamber. 2. The hydraulic control according to claim 1, wherein when the pressure in the pressure chamber reaches a relief pressure, the poppet moves away from the seat portion against the spring and communicates the pressure chamber with the tank. apparatus.

In the valve body, a communication passage that connects the pump port to the tank is formed. Further, in the valve body, the communication passage is normally closed, and when the pressure of the pump port becomes high, this communication passage is opened and the pump port 3. A hydraulic control apparatus according to claim 1, further comprising a main relief valve configured to communicate with the tank.

In the valve body, a communication passage that connects the surplus flow port to the tank is formed. Further, in the valve body, the communication passage is normally closed, and when the pressure of the surplus flow port becomes high, this communication passage is opened, The hydraulic control apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a sub-relief valve configured to communicate the surplus flow port with the tank.