JP3742729B2 - 油圧制御装置 - Google Patents

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】
フォークリフト等に用いられる油圧制御装置としては、例えば、図２に示すものがある。
図２に示すように、ポンプＰの吐出油が導かれる供給流路１には、コンペンセータバルブ２を接続している。
このコンペンセータバルブ２は、その優先流ポート３に優先流路４を接続している。この優先流路４には、図示していないリフトシリンダを制御するパイロット切換弁５と、図示していないチルトシリンダを制御するパイロット切換弁６とを互いにパラレルに接続している。これらパイロット切換弁５、６は、中立位置にあるとき、優先流路４を遮断する構成となっている。
【０００３】
また、コンペンセータバルブ２の余剰流ポート７には、余剰流路８を接続している。そして、この余剰流路８に図示しないアタッチメント用アクチュエータを制御するパイロット切換弁９を接続している。このパイロット切換弁９は、中立位置にあるとき、余剰流路８をタンクＴに連通する構成となっている。
上記コンペンセータバルブ２の切り換え位置は、一方のパイロット室２ａの作用力と、他方のパイロット室２ｂの作用力およびスプリング１０のバネ力の合計した力とのバランスによって決められるが、これらパイロット室２ａ、２ｂに導かれるパイロット圧については、後で詳しく説明する。
【０００４】
上記コンペンセータバルブ２の上流側の供給流路１には、分岐流路１１を接続している。
この分岐流路１１には、流量制御弁１２を設けるとともに、その下流側に固定絞り１３を配置している。
そして、流量制御弁１２の一方のパイロット室１２ａに、ダンパオリフィス１４を介して固定絞り１３の上流側の圧力を導いている。また、スプリング１５を設けた他方のパイロット室１２ｂに、固定絞り１３の下流側の圧力を導いている。このようにした流量制御弁１２は、固定絞り１３前後の差圧を、スプリング１５のバネ力に相当する圧力に保って、そこを通過する流量を一定に保つ制御機能を発揮する。
【０００５】
上記固定絞り１３の下流側は、シャトル弁２４を介して、コンペンセータバルブ２の他方のパイロット室２ｂに接続している。しかも、このシャトル弁２４の上流側には、パイロット設定用のリリーフ弁１６を接続している。
また、上記シャトル弁２４は、シャトル弁２３に接続しているが、このシャトル弁２３は、パイロット切換弁５、６のシリンダの負荷圧をそれぞれ導く負荷側パイロット通路２１、２２に接続している。したがって、両パイロット切換弁５、６のうちの高い方の負荷圧が、このシャトル弁２３で選択されるとともに、このシャトル弁２３で選択された圧力と、リリーフ弁１６で設定された圧力との高い方の圧力がシャトル弁２４で選択されて、コンペンセータバルブ２の他方のパイロット室２ｂに導かれる。
【０００６】
一方、コンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａには、パイロット切換弁５、６の上流側の圧力が導かれる。
したがって、コンペンセータバルブ２は、パイロット切換弁５、６の上流側の圧力と、リリーフ弁１６で設定されたパイロット圧とのバランスで動作する場合と、同じくパイロット切換弁５、６の上流側の圧力とその下流側の圧力とのバランスで動作する場合とがある。
【０００７】
上記リリーフ弁１６の設定圧として発生したパイロット圧は、パイロット流路１７から各パイロット切換弁５、６、９のパイロット室５ａ、６ａ、９ａに導かれる。そして、パイロット切換弁５、６、９は、パイロット流路１７からのパイロット圧を、さらに比例電磁式減圧弁１８、１９、２０で制御して、その励磁電流に比例したパイロット圧をパイロット切換弁５、６、９のパイロット室に作用させるようにしている。
なお、符号２５、２６は、コンペンセータバルブ２の各パイロット室２ａ、２ｂ側に設けたダンパオリフィスである。また、符号２７は、メインリリーフ弁である。
【０００８】
次に、上記従来例の油圧制御装置の作用について説明する。
パイロット切換弁５、６を図示の中立位置すなわち閉位置に保って、ポンプＰを駆動すると、優先流路４側にポンプ吐出油が流れようとするが、パイロット切換弁５、６が閉じているので、優先流路４には流れが生じない。ただ、この優先流路４に発生した圧力は、コンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａに作用する。
また、コンペンセータバルブ２の上流側では、ポンプＰの吐出油が、分岐流路１１を通過するので、パイロット流路１７には、リリーフ弁１６の設定圧に相当するパイロット圧が発生する。このパイロット流路１７に発生したパイロット圧は、シャトル弁２４で選択されて、コンペンセータバルブ２の他方のパイロット室２ｂに導かれる。
【０００９】
したがって、コンペンセータバルブ２は、一方のパイロット室２ａの作用力と、他方のパイロット室２ｂの作用力およびスプリング１０のバネ力の合計した力とがバランスした位置を保つ。ただし、この場合に、他方のパイロット室２ｂのパイロット圧は、リリーフ弁１６で設定された一定の圧力に保たれる。
そして、上記バランスした状態から、ポンプＰの吐出圧が上昇すれば、コンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａの作用力が打ち勝つので、ポンプＰの吐出油が、余剰流路８およびパイロット切換弁９の中立流路を介してタンクＴに排出される。
【００１０】
さらに、パイロット切換弁５、６のうちいずれか一方のパイロット切換弁、例えばパイロット切換弁５を切り換えたとすると、このパイロット切換弁５は、その切り換え量に応じた絞り開度を保つ。この絞り開度の上流側の圧力がコンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａに導かれ、下流側の圧力がシャトル弁２３を経由してシャトル弁２４に導かれる。そして、このパイロット切換弁５に接続したリフトシリンダの負荷圧が、リリーフ弁１６の設定圧以上になったとき、このリフトシリンダに対してコンペンセータバルブ２がロードセンシング機能を発揮する。すなわち、コンペンセータバルブ２が、パイロット切換弁５の開度によって決まる絞り前後の差圧を一定になるように制御する。したがって、リフトシリンダには、その負荷変動に係わりなく、一定の流量が供給される。
【００１１】
そして、パイロット切換弁５とパイロット切換弁６とを同時に切り換えた場合には、コンペンセータバルブ２が、それらパイロット切換弁５、６に接続したシリンダのうち、高い方の負荷圧で制御される。しかし、このときには、優先流路４に供給される流量が制御されるだけで、個々のパイロット切換弁５あるいはパイロット切換弁６に接続したシリンダに対して、コンペンセータバルブ２がロードセンシング機能を発揮するわけではない。もし、個々のパイロット切換弁５、６に接続したシリンダに対してもロードセンシング機能を発揮させようとすれば、両パイロット切換弁５、６のそれぞれに個別にコンペンセータバルブを設けなければならない。
【００１２】
なお、優先流路４に供給される制御流路以上の余剰流量は、余剰流路８からアタッチメント用のアクチュエータを制御するパイロット切換弁９に供給される。したがって、この余剰流量でアタッチメント用のアクチュエータを動かすことができる。
【００１３】
一方、パイロット切換弁５、６を中立位置に保ってパイロット切換弁９のみを切り換えた場合、余剰流路８に、図示していないアタッチメント用のアクチュエータの負荷圧が発生する。このときコンペンセータバルブ２の上流側の圧力は、コンペンセータバルブ２の前後に生じる差圧分だけ高くなる。この高くなったポンプ圧は、優先流路４にも作用する。そして、この優先流路４の圧力が、コンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａに作用する。また、コンペンセータバルブ２の他方のパイロット室２ｂには、リリーフ弁１６で設定されたパイロット圧が作用する。
そして、上記負荷圧が、リリーフ弁１６で設定されたパイロット圧よりも十分大きくなって、この負荷圧を導いた一方のパイロット室２ａの作用力が、他方のパイロット室２ｂの作用力およびスプリング１０のバネ力を合計した力に打ち勝つと、コンペンセータバルブ２が図中左方向にフルストロークする。
【００１４】
ところで、コンペンセータバルブ２のスプール孔というのは、スプール自体の寸法誤差や組み付け時の誤差を考慮して、通常、深めに形成されている。なぜなら、寸法誤差等によってスプール孔が所定の深さよりも浅くなったりすると、スプールを所定の切り換え位置に移動させることができなくなるからである。
したがって、上記のようにコンペンセータバルブ２がフルストロークした場合には、深めに形成された位置までスプールが移動することになる。つまり、コンペンセータバルブ２のスプールが、バランス状態よりも余分にストロークした状態になる。
【００１５】
そして、上記のようにコンペンセータバルブ２がフルストロークしている状態から、パイロット切換弁９を中立に戻すと、このパイロット切換弁９およびコンペンセータバルブ２を介してポンプＰとタンクＴとが連通する。そのため、供給流路１の圧力が下がり、コンペンセータバルブ２の両パイロット室２ａ、２ｂのパイロット圧が瞬間的に低くなる。このとき、スプリング１０のバネ力によってコンペンセータバルブ２が移動すれば、供給流路１と余剰流路８との連通開度が絞られるので、供給流路１の圧力が立ち上がり、パイロット圧も復帰する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、フルストロークしているコンペンセータバルブ２が、スプリング１０のバネ力で、パイロット圧を復帰させる位置まで移動したとしても、その移動位置に至るまでに、多少の時間がかかってしまう。なぜなら、この復帰時には、スプールが深めに形成したスプール孔の最終端から移動するため、スプール孔を深くした分だけ余計にストロークしなければならないからである。
そのため、コンペンセータバルブ２の復帰時に応答遅れが生じてしまう。このようにコンペンセータバルブ２に応答遅れが生じると、供給流路１の圧力の立ち上がりが遅くなり、パイロット圧の立ち上がりも遅くなる。その結果、パイロット切換弁５、６の応答遅れとなる。したがって、パイロット切換弁９を中立位置に戻すと同時に、パイロット切換弁５、６に接続したシリンダを作動させようとすると、このシリンダに作動遅れが生じるという問題があった。
この発明の目的は、寸法誤差を無くすためにコンペンセータバルブのスプール孔を深く形成したとしても、その応答遅れがない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】
この発明は、ポンプと、このポンプに接続したコンペンセータバルブと、このコンペンセータバルブに接続した優先流路および余剰流路と、優先流路にパイロット切換弁を介して接続したメインアクチュエータと、このメインアクチュエータの負荷圧を導く負荷側パイロット通路と、余剰流路にパイロット切換弁を介して接続したサブアクチュエータと、コンペンセータバルブと並列に接続した流量制御弁と、この流量制御弁の下流側に設けたパイロット圧設定用のリリーフ弁と、このリリーフ弁の設定圧と上記負荷側パイロット通路からの負荷圧とを高圧選択する選択手段とを備え、上記コンペンセータバルブの一方のパイロット室にパイロット切換弁の上流側の圧力を導き、コンペンセータバルブの他方のパイロット室に選択手段で選択された圧力を導く構成にした油圧制御装置において、上記負荷側パイロット通路と選択手段との間に切換手段を設けるとともに、この切換手段は、余剰流路を接続し、ノーマル状態で余剰流路と選択手段とを連通し、負荷側パイロット通路と選択手段との連通を遮断する一方、優先流路に接続したパイロット切換弁を切り換えると、余剰流路と選択手段との連通を遮断し、負荷側パイロット通路と選択手段とを連通する構成にしたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に示すこの実施例の装置は、シャトル弁２３とシャトル弁２４、余剰流路８とシャトル弁２４のそれぞれを、二位置弁２９を介して接続した点に特徴を有する。以下には、従来例との相違点を中心に説明するとともに、従来例と同一の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。
【００１９】
図１に示すように、シャトル弁２３とシャトル弁２４とを連通する流路２８には、二位置弁２９を設けている。そして、この二位置弁２９の一方のポート３０をシャトル弁２３側に接続し、他方のポート３１を余剰流路８側に接続している。
また、この二位置弁２９の一方のパイロット室２９ａをシャトル弁２３側に接続し、スプリング３３を設けた他方のパイロット室２９ｂを排出流路３２に接続している。
【００２０】
上記二位置弁２９は、スプリング３３のバネ力で図示するノーマル位置を保ち、このノーマル位置で余剰流路８とシャトル弁２４とを連通し、シャトル弁２３とシャトル弁２４との連通を遮断する。ただし、シャトル弁２３からの負荷圧が一方のパイロット室２９ａに作用すると、二位置弁２９が図中左方向に切り換わり、この切り換え位置で、シャトル弁２３とシャトル弁２４とを連通し、余剰流路８とシャトル弁２４との連通を遮断する。
【００２１】
このようにした実施例の装置によれば、パイロット切換弁５、６を中立位置に保ってパイロット切換弁９のみを切り換えると、パイロット切換弁９を接続した余剰流路８に図示していないアタッチメント用シリンダの負荷圧が発生する。このときパイロット切換弁５、６は中立位置なので、負荷側パイロット通路２１、２２に負荷圧は導かれない。したがって、二位置弁２９は図示するノーマル位置を保ち、余剰流路８の負荷圧をシャトル弁２４に供給する。そして、シャトル弁２４は、余剰流路８の負荷圧がパイロット流路１７からのパイロット圧よりも高ければ、この負荷圧をコンペンセータバルブ２の他方のパイロット室２ｂに供給する。
【００２２】
このときコンペンセータバルブ２の一方のパイロット室２ａには、優先流路４の圧力が導かれている。この優先流路４の圧力は、コンペンセータバルブ２の上流側の圧力に相当する。そのため、コンペンセータバルブ２は、その一方のパイロット室２ａに上流側の圧力が導かれ、他方のパイロット室２ｂに下流側の圧力が導かれた状態になる。したがって、コンペンセータバルブ２は、その上流側の圧力を下流側の圧力よりもスプリング１０のバネ力分だけ高く保つ位置にバランスする。そして、このようにコンペンセータバルブ２がバランスしていれば、それがフルストロークしたりしない。
【００２３】
したがって、上記の状態からパイロット切換弁９を中立位置に戻したとしても、コンペンセータバルブ２は、フルストロークした位置から移動する場合に比べて移動量が少なくてすむので、その応答性が悪くならない。そのため、従来の装置に比べて、供給流路１の圧力の立ち上がりすなわちパイロット圧の立ち上がりが早くなり、パイロット切換弁９を中立位置に戻すと同時にパイロット切換弁５、６を切り換えれば、これらパイロット切換弁５、６に接続したシリンダを遅れずに動かすことができる。
【００２４】
なお、いずれかのパイロット切換弁５、６を切り換えた場合には、それによって発生する負荷圧が二位置弁２９の一方のパイロット室２９ａに導かれる。そのため、二位置弁２９が図中左方向に移動し、余剰流路８とシャトル弁２４との連通を遮断して、シャトル弁２３とシャトル弁２４とを連通する。そして、負荷圧がパイロット圧よりも高くなれば、シャトル弁２４を介してこの負荷圧がコンペンセータバルブ２の他方のパイロット室２ｂに供給される。したがって、この場合には、コンペンセータバルブ２がロードセンシング機能を発揮する。
なお、この実施例では、シャトル弁２４がこの発明の選択手段を構成し、二位置弁２９がこの発明の切換手段を構成している。また、図示していないリフトシリンダおよびチルトシリンダがこの発明のメインアクチュエータに相当し、図示していないアタッチメント用シリンダがこの発明のサブアクチュエータに相当する。
【００２５】
【発明の効果】
この発明によれば、余剰流路に接続したパイロット切換弁のみを切り換えた場合に、この余剰流路に発生する負荷圧を、コンペンセータバルブの他方のパイロット室に導く構成にしたので、コンペンセータバルブが、その上流側の圧力を下流側の圧力よりも一定圧力分だけ高く保つ位置にバランスする。このようにコンペンセータバルブがバランス状態に保たれれば、それがフルストロークしたりしない。このようにコンペンセータバルブのフルストロークを防止すれば、その応答性が悪くなったりしない。
したがって、余剰流路を中立位置に戻したときに、パイロット圧の立ち上がりの遅れを防止でき、余剰流路に接続したパイロット切換弁を中立に戻すと同時に、メインアクチュエータを動かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の装置の回路図である。
【図２】従来の装置の回路図である。
【符号の説明】
１ 供給流路
２ コンペンセータバルブ
２ａ コンペンセータバルブの一方のパイロット室
２ｂ コンペンセータバルブの他方のパイロット室
４ 優先流路
５、６、９ パイロット切換弁
８ 余剰流路
１２ 流量制御弁
１６ リリーフ弁
２１、２２ 負荷側パイロット通路
２４ この発明の選択手段を構成するシャトル弁
２９ この発明の切換手段を構成する二位置弁
Ｐ ポンプ
Ｔ タンク

Claims (1)

1. ポンプと、このポンプに接続したコンペンセータバルブと、このコンペンセータバルブに接続した優先流路および余剰流路と、優先流路にパイロット切換弁を介して接続したメインアクチュエータと、このメインアクチュエータの負荷圧を導く負荷側パイロット通路と、余剰流路にパイロット切換弁を介して接続したサブアクチュエータと、コンペンセータバルブと並列に接続した流量制御弁と、この流量制御弁の下流側に設けたパイロット圧設定用のリリーフ弁と、このリリーフ弁の設定圧と上記負荷側パイロット通路からの負荷圧とを高圧選択する選択手段とを備え、上記コンペンセータバルブの一方のパイロット室にパイロット切換弁の上流側の圧力を導き、コンペンセータバルブの他方のパイロット室に選択手段で選択された圧力を導く構成にした油圧制御装置において、上記負荷側パイロット通路と選択手段との間に切換手段を設けるとともに、この切換手段は、余剰流路を接続し、ノーマル状態で余剰流路と選択手段とを連通し、負荷側パイロット通路と選択手段との連通を遮断する一方、優先流路に接続したパイロット切換弁を切り換えると、余剰流路と選択手段との連通を遮断し、負荷側パイロット通路と選択手段とを連通する構成にしたことを特徴とする油圧制御装置。

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