JPH0648010U - 流体制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、加工が容易であり、しかも有効操
作範囲が広くインチング特性がよいチルトロック機構を
備えた流体制御弁を提供する。 【構成】 高圧ポートＰに接続される油圧ポンプ等の動
力が切られている場合に、スプール１が誤って前進位置
に操作されても、スライドスプール２にパイロット圧が
作用しないので、スライドスプール２はチルトロック位
置に保持され、アクチュエータポートＡはスライドスプ
ール２のランド部２ｅおよびバルブシート４によってブ
ロックされる。一方、高圧ポートＰに接続される油圧ポ
ンプ等の動力が接続されている場合には、スプール１が
前進位置に操作された場合、パイロット圧によってスラ
イドスプール２がスプリング３に抗してスプール１に対
して相対的に前進し、それによってバルブシート４がＯ
Ｎの状態となってアクチュエータポートＡと低圧ポート
Ｔとが貫通孔２ａを通して連通する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、フォークリフトのチルトシリンダを制御する制御弁等として有用な 流体制御弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

フォークリフトは、マストに沿って荷台を昇降させるためのリフトシリンダと 、前記マストを前傾、後傾させることによって前記荷台の角度を変えることので きるチルトシリンダを具備してなり、それらのシリンダの両側室を流体制御弁の 一対のアクチュエータポートに接続して構成されるのが一般的である。このうち チルトシリンダ用の流体制御弁に着目すると、基本的には、中立位置で高圧ポー トと低圧ポートを連絡するセンタバイパス通路を開成し前進位置および後退位置 でセンタバイパス通路を遮断するスプールと、このスプールの外周に形成された 前記スプールが前進または後退位置にあるときに前記チルトシリンダの一方また は他方の側室を高圧ポートに連通させ他方又は一方の側室をタンクポートに連通 させる溝とを有している。しかし、単にこのような構成では、スプールが中立位 置にあるときにシリンダのヘッド側室が負圧になり、その結果、マストが振れて 荷が揺れるという不都合が生じる。また、高圧ポートに接続される油圧ポンプ等 の動力が切られている状態で、スプールが誤って前進位置に操作されると、マス ト側からの負荷によりチルトシリンダが作動してマストが不慮に前傾することが あり、荷が落ちるという危険性も抱えている。

【０００３】 かかる問題点を解消するため、従来より図１１に示されるような流体制御弁が 提案されている。即ち、この流体制御弁は、バルブボディ２１内に摺動操作可能 に嵌挿され、図示の中立位置で高圧ポートＰと低圧ポートＴを連通するセンタバ イパス通路２２を開成し、図中左方へストロークした前進位置および右方へスト ロークした後退位置でセンタバイパス通路２２を遮断するスプール２３と、この スプール２３に相対摺動可能に内装され通常はスプリング２４により図示のチル トロック位置にオフセットされたままスプール２３と一体的に移動するがスプー ル２３が後退位置にストロークして前記高圧ポートＰからスプール２３の外周に 設けられた溝２３ａを介してアクチュエータポートＡに連通し、またスプール２ ３が前進位置にあってプランジャ２５がチルトロック解除位置にあるときに前記 スプール２３の溝２３ａ、プランジャ２５の外周に設けられた溝２５ｂおよび前 記スプール２３に設けた縦孔２３ｂ，２３ｆを介して低圧ポートＴに連通しそれ 以外のときに前記スプール２３のランド部２３ｃ、２３ｄにより両ポートＰ、Ｔ からブロックされるアクチュエータポートＡとを具備してなる。

【０００４】 しかし、このような構成では前述した不具合は解消されるのであるが、バルブ ハウジング２１にスプール保持孔２１ａを穿設してこのスプール保持孔２１ａに スプール２３を嵌合し、さらに、そのスプール２３にプランジャ保持孔２３ｅを 穿設してこのプランジャ保持孔２３ｅにプランジャ２５を嵌合しなければならず 、かかる嵌合部からの漏れ防止等から必要とされる加工精度の向上等のため、加 工コストが増大するという問題が生じる。

【０００５】 そこで、本考案者はかかる問題をも併せて解消すべく、チルトロック機構を備 えた流体制御弁（実願平３−６９６５８）を既に出願している（以下「従来提案 」という）。この流体制御弁は、図８〜図１０に示されるようにバルブボディー １０内に摺動操作可能に嵌挿され中立位置（図８）で高圧ポートＰおよび低圧ポ ートＴを連絡するセンタバイパス通路１２を開成し前進位置（図９及び図１０） および後退位置（図示せず）でセンタバイパス通路１２を遮断するスプール１８ と一体に移動するがスプール１８が前進位置にあって高圧ポートＰからその後端 面１９ａにパイロット圧が作用した場合にはスプール１８に対し図中左方に相対 摺動してスプリング１４に抗しチルトロック解除位置（図１０）にまで移動する スライドスプール１９と、スプール１８が後退位置にあるときに前記スライドス プール１９の外周に設けられた溝１９ｂを介して高圧ポートＰに連通しスプール １８が前進位置にあって前記スライドスプール１９がチルトロック解除位置にあ るときに前記スライドスプール１９の溝１９ｂおよびこの溝１９ｂに連接したノ ッチ１９ｃを介して低圧ポートＴに連接しそれ以外のときに前記スライドスプー ル１９のランド部１９ｄ、１９ｅにより両ポートＰ、Ｔからブロックされるアク チュエータポートＡとを具備してなる。

【０００６】 これにより、アクチュエータポートＡをチルトシリンダ１６のロッド側室１６ ａに接続した場合に、スプール１８が示す中立位置にあるときはアクチュエータ Ａはスライドスプール１９のランド部１９ｄ、１９ｅによって両ポートＰ、Ｔか らブロックされるため、チルトシリンダ１６のロッド側室１６ａが負圧にならず マスト１７の振れの防止が可能となる。また、高圧ポンプＰに圧液を供給するた めの油圧ポンプ等の動力が切られている状態で、スプール１８が誤って操作され 、図９に示すごとく前進位置にストロークしても、スライドスプール１９にはパ イロット圧が作用しないため、チルトシリンダ１６のロッド側室１６ａが負圧と なることを有効に防止することが可能となる。さらに、嵌合部の加工が１箇所で 済むことから、加工コストの大幅な低減が可能となる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このようにスライドスプール１９の溝１９ｂおよびこの溝１９ ｂに連接したノッチ１９ｃを介して低圧ポートＴに連接しそれ以外のときに前記 スライドスプール１９のランド部１９ｄ、１９ｅにより両ポートＰ、Ｔからブロ ックする構成では、前進位置（図９）におけるチルトロック状態でのランド部１ ９ｅのシール幅に最低１．５ｍｍを要することと、スライドスプールのストロー ク量が最大３ｍｍ程度で限界であることから、ノッチ１９ｃが低圧ポートＴに連 通するストローク範囲は１．５ｍｍ程度となる。したがって、中立位置（図８） から前進位置（図９）に至るまでのスプールの全ストロークを６．０ｍｍと仮定 すると、アクチュエータとタンクポートとが連通されるのは前記全ストローク６ ．０ｍｍのうち後半の１．５ｍｍのみとなることから、図７ａで示すように４． ５ｍｍの不感帯域が生じることとなり、ティルトロック機構が搭載される手動操 作弁で要求される微操作性（インチング特性）の向上が図れないという問題が生 じる。

【０００８】 そこで、本考案はこれらの問題点を解消するために創案されたものであって、 加工が容易であり、しかも有効操作範囲が広くインチング特性がよいチルトロッ ク機構を備えた流体制御弁を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案にかかる流体制御弁は、バルブボディー内に摺動操作可能に嵌挿され中 立位置で高圧ポートおよび低圧ポートを連絡するセンタバイパス通路を開成し前 進位置および後進位置でセンタバイパス通路を遮断するスプールと、前記スプー ルを相対摺動可能に外嵌するための中空孔を有し、通常は前記中空孔に配設され たスプリングのスプリング力によりチルトロック位置にオフセットされたままス プールと一体に移動するが、スプールが前進位置にあって高圧ポートからパイロ ット圧が作用した場合にはスプールに対し相対摺動して前記スプリング力に抗し チルトロック解除位置にまで移動するスライドスプールと、を備え、前記スプー ルは、前記中空孔に配設されたスプリングの一端に当接されたリテーナ部を有し 、前記スライドスプールは、その側面と前記中空孔とを貫通させる貫通孔と、前 記中空孔の開端側にスリーブ部とを有し、前記リテーナ部と前記スリーブ部でバ ルブシートが形成され、前記スプールが中立位置にあっては、前記スプールのラ ンド部および前記バルブシートによりアクチュエータポートと低圧ポートをブロ ックし、前進位置にあって前記スライドスプールがチルトロック位置にあるとき は前記バルブシート及び前記スライドスプールランド部により高圧ポートと低圧 ポートをブロックし、チルトロック解除位置にあるときに前記バルブシートを介 して前記両ポートを連通させることを特徴とする。

【００１０】

【作用】

本考案の実施例である図１、図２を用いて、以下に本考案の作用を説明する。 アクチュエータポートＡをチルトシリンダ７のロッド側室７ａに接続した場合 に、スプール１が中立位置にあるときはアクチュエータポートＡはスライドスプ ール２のランド部２ｅおよびバルブシート４によって高圧ポートＰおよび低圧ポ ートＴの両ポートからブロックされる。

【００１１】 また、高圧ポートＰに接続される油圧ポンプ等の動力が切られている場合に、 スプール１が誤って前進位置に操作されても、スライドスプール２の後端にパイ ロット圧が作用しないので、スライドスプール２はチルトロック位置に保持され 、アクチュエータポートＡはスライドスプール２のランド部２ｅおよびバルブシ ート４によってブロックされる。

【００１２】 一方、高圧ポートＰに接続される油圧ポンプ等の動力が接続されている場合に は、スプール１が前進位置に操作された場合、パイロット圧によってスライドス プール２がスプリング３に抗してスプール１に対して相対的に前進し、それによ ってバルブシート４がＯＮの状態となってアクチュエータポートＡと低圧ポート Ｔとが貫通孔２ａを通して連通する。

【００１３】 このため、上記パイロット圧によりチルトシリンダ７のヘッド側室７ａが負圧 になることがなく、マスト８に保持力を作用し、マスト８の振れが有効に防止さ れる。この際、不感帯域はスプール１のランド部１ｅのシール幅のみであるため 有効操作範囲が大きくなりインチング特性が高まる。

【００１４】

【実施例】

本考案の一実施例である流体制御弁を図１〜図６を用いて説明する。まず図１ 〜図３は本考案にかかる流体制御弁の全体図で、図１はスプール１が中立位置に 位置する場合を、また図２、図３はスプール１が前進位置に位置する場合を示し た図である。図において、１はスプールで、高圧ポートＰおよび低圧ポートＴを 連絡するセンタバイパス通路５を開成し、前進位置（図２、図３）および後退位 置（図示せず）でセンタバイパス通路５を遮断する。１ａはリテーナ部で、スラ イドスプール２の中空孔２ｃ内に配設されたスプリング３とその端面１ｂで当接 される。１ｃはスライド部で、リテーナ部の最大径よりも小径に構成され、スラ イドスプール２内に配設されたスプリング３に挿入される。１ｄはストッパ部で スライドスプール２の後端面に当接し、前記リテーナ部１ａに当接されたスプリ ング３とともにパイロット圧が作用しない場合にスプール１とスライドスプール ２とを一体的に移動せしめる機能を有する。１ｅはランド部で、中立位置におい てアクチュエータポートＡと低圧ポートＴとをブロックする。

【００１５】 ２はスライドスプールで、通常スプール１と一体的に移動し、またパイロット 圧が作用した場合にはスプール１に対して相対的にすることによって、高圧ポー トＰとアクチュエータポートＡを連通させたり、アクチュエータポートＡとタン クＴとを連通させたりする役割を有する。２ａは貫通孔で、スライドスプール側 面と中空孔２ｃとを連通する。２ｂはスリーブ部で、パイロット圧が作用しない 状態（チルトロック位置）でリテーナ部１ａと嵌合状態となり、パイロット圧が 作用する状態（チルトロック解除位置）ではリテーナ部１ａとの嵌合状態が外れ ることにより、リテーナ部１との関係でバルブシート４を形成する。２ｃは中空 孔で、スリーブ部２ｂよりも内径が大きく形成され、スプール１を外嵌しスプリ ング３を収容する。２ｄは後端にノッチが形成された溝で、スプール１の後退位 置で高圧ポートＰとアクチュエータポートＡとを連通する。２ｅ、２ｆはランド 部で、それぞれアクチュエータポートＡと低圧ポートＴまたは高圧ポートＰとを ブロックする。

【００１６】 ３はスプリングで、前記したようにスライドスプール２の中空孔２ｃに配設さ れ、一方をリテーナ部１ａにまた他方を中空孔２ｃの端面に当接されている。Ａ はアクチュエータポートでシリンダ７のロッド側室７ａに接続され、高圧ポート Ｐまたは低圧ポートＴと連通されることによって、マスト８に対して所定の圧力 を供給する。

【００１７】 ４はバルブシートで、リテーナ部１ａとスリーブ部２ｂとから構成され、スラ イドスプール２の後端面に高圧ポートＰによるパイロット圧が作用しない場合に はスプリング３によりチルトロック位置に保持され、この状態ではリテーナ部１ ａとスリーブ部２ｂが嵌合状態にあり貫通孔２ｃより進入した油等をブロックす る（バルブシートがＯＦＦの状態）。一方、スライドスプール２の後端面に高圧 ポートＰによるパイロット圧が作用する場合にはスライドスプール２はスプリン グ３のバネ力に抗してスライドしチルトロック解除位置に保持される。この状態 ではリテーナ部１ａとスリーブ部２ｂが嵌合状態が外れており貫通孔２ｃより進 入した油等はこれらの隙間からスライドスプール２の外側へ流れ出る（バルブシ ートがＯＮの状態）。

【００１８】 ５はセンタバイパス通路でスプール１の中立位置で高圧ポートＰと低圧ポート Ｔとを連通されるための補助通路である。６はバルブボディで、スプール１を勘 合する嵌合孔６ａを有するほか、アクチュエータポートＡ等が配設される。

【００１９】 以上のように構成された本考案の動作を図１〜図３の部分的拡大図である図４ 〜図６に基づいて説明する。

【００２０】 まず、図４に示されるようにスプール１が中立位置にあるときはアクチュエー タポートＡはスライドスプール２のランド部２ｅおよびＯＦＦの状態であるバル ブシート４によって低圧ポートＴおよび高圧ポートＰの両ポートからブロックさ れる。

【００２１】 また、図５に示されるように高圧ポートＰに接続される油圧ポンプ等の動力が 切られている場合に、スプール１が誤って前進位置に操作されても、スライドス プール２の後端面にパイロット圧が作用しないので、スライドスプール２はチル トロック位置に保持され、アクチュエータポートＡはスライドスプール２のラン ド部２ｅおよびＯＦＦの状態であるバルブシート８によってブロックされる。

【００２２】 一方、図６に示されるように高圧ポートＰに接続される油圧ポンプ等の動力が 接続されている場合には、スプール１が前進位置に操作された場合、パイロット 圧によってスライドスプール２がスプリング３に抗してスプール１に対して相対 的に前進し、それによってリテーナ部１ａとスリーブ部２ｂとの嵌合が外れバル ブシート４がＯＮの状態となってアクチュエータポートＡと低圧ポートＴとが貫 通孔２ａを通して連通する。この際、不感帯域は図４で示されるようにスプール １のランド部１ｂのみであり、通常ランド部は２．０ｍｍ程度あれば十分である ことから、図７ｂに示されるように従来提案のチルトロック機構付き流体制御弁 に比べて、２倍以上不感帯域を減少させることが可能となる。したがって、イン チング特性を飛躍的に向上させることが可能となり、さらにスリーブ部２ｂとリ テーナ１ａと相対摺動した場合の開口面積が大きいことから有効操作範囲を非常 に大きくとることが可能となる。

【００２３】 しかも、本考案は、従来提案のチルトロック機構付き流体制御弁に関する実用 新案登録出願で既に述べたように、スプール１の外周にスライドスプール２を外 嵌するだけで構成され、スライドスプール２の外形はスプール１の外形と一致す るので、それらの外形を包持する嵌合孔９ａの加工は一箇所でよいことになる。 このため、スプールの内周に更にプランジャを勘合させるようにした従来のもの に比べて、嵌合部の数が減り、その結果、加工工数が低減し、加工にも極端に高 い精度を要求されることがなくなるとともに、性能向上も果たされることとなる 。

【００２４】

【考案の効果】

本考案の流体制御弁によれば、スプールを外嵌するスライドスプールの中空 に設けたスリーブ部とスプールに設けたリテーナ部とでバルブシートを形成した ため、前記バルブシートおよびスプールのランド部でアクチュエータポートと低 圧ポートとのブロック、またはその解除を行うことが可能となるため、不感帯域 を前記スプールのランド部幅のみとすることができ、従来提案に比べてインチン グ特性を飛躍的に向上させることができる。また、リテーナ部とスリーブ部の嵌 合状態が外れた状態での開口面積が大きいため有効操作範囲を飛躍的に向上させ ることが可能となる。

【００２５】 なお、本考案は従来提案と同様に、スプールの外周にスライドスプールを外嵌 し、このスライドスプールのパイロット動作を通じてチルトロック機能を実現す るため、プランジャのパイロット動作を通じてチルトロック機能が実現される場 合に比べて、嵌合部の加工が一箇所で済むこととなり、加工コストを低減して性 能向上を果たすことも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である流体制御弁のスプール
が中立位置に位置する場合の断面図である。

【図２】本考案の一実施例である流体制御弁のスプール
が前進位置にあってチルトロックの状態にある場合の断
面図である。

【図３】本考案の一実施例である流体制御弁のスプール
が前進位置にあってチルトロック解除の状態にある場合
の断面図である。

【図４】図１の状態の流体制御弁の部分拡大図である。

【図５】図２の状態の流体制御弁の部分拡大図である。

【図６】図３の状態の流体制御弁の部分拡大図である。

【図７】インチング特性を示す図である。

【図８】従来提案の流体制御弁のスプールが中立位置に
ある場合の断面図である。

【図９】従来提案の流体制御弁のスプールが前進位置に
あってチルトロックの状態にある場合の断面図である。

【図１０】従来提案の流体制御弁のスプールが前進位置
にあってチルトロック解除の状態にある場合の断面図で
ある。

【図１１】従来技術の流体制御弁を示す図である。

【符号の説明】

１ スプール ２ スライドスプール ３ スプリング ４ バルブシート ５ センダバイパス通路 ６ バルブボディ ７ チルトシリンダ ８ マスト

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブボディー内に摺動操作可能に嵌挿
   され中立位置で高圧ポートおよび低圧ポートを連絡する
   センタバイパス通路を開成し前進位置および後進位置で
   センタバイパス通路を遮断するスプールと、 前記スプールを相対摺動可能に外嵌するための中空孔を
   有し、通常は前記中空孔に配設されたスプリングのスプ
   リング力によりチルトロック位置にオフセットされたま
   まスプールと一体に移動するが、スプールが前進位置に
   あって高圧ポートからパイロット圧が作用した場合には
   スプールに対し相対摺動して前記スプリング力に抗しチ
   ルトロック解除位置にまで移動するスライドスプール
   と、 を備えた流体制御弁において、 前記スプールは、前記中空孔に配設されたスプリングの
   一端に当接されるリテーナ部を有し、 前記スライドスプールは、その側面と前記中空孔とを貫
   通させる貫通孔と、前記中空孔の開端側にスリーブ部と
   を有し、 前記リテーナ部と前記スリーブ部でバルブシートが形成
   され、 前記スプールが中立位置にあっては、前記スプールのラ
   ンド部および前記バルブシートによりアクチュエータポ
   ートと低圧ポートをブロックし、前進位置にあって前記
   スライドスプールがチルトロック位置にあるときは前記
   バルブシートによりアクチュエータポートと低圧ポート
   をブロックし、チルトロック解除位置にあるときに前記
   バルブシートを介して前記両ポートを連通させることを
   特徴とする流体制御弁。