JPH08326936A - 流体制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フォークリフトのチルトシリンダ駆動用流体制
御弁において、チルトロック位置からチルトダウン操作
に移行するときの応答遅れや唐突感を、簡単な構成によ
り確実に解消する。 【構成】第１の通路８１にチルトシリンダから高負荷が
作用し、その圧液の一部が摺動孔８ａとパイロットスプ
ール８との隙間に流出してバネ室８４に向かって流れて
も、その途上にドレン孔８７を設けているため、流体の
一部がバイパスされ、バネ室８４への流入量が減少され
る。このため、バネ室８４の圧力上昇が緩和され、パイ
ロットスプール８が作動するために必要なパイロット圧
がドレン孔８７を設けない場合に比べて低減され、速や
かな応答性を実現し、動き出し時の唐突感が解消され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フォークリフトのチル
トシリンダ駆動用のバルブ等として好適に利用可能な流
体制御弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、フォークリフトでは、図３に示
すように、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１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２とを具備しており、それらのシリンダ１、２の圧
力室をそれぞれ流体制御弁３、４に接続して往復駆動す
るように構成されるのが一般的である。このうちチルト
シリンダ２を駆動する流体制御弁４に着目すると、図４
に示すように、高圧の流体が導入されるパラレル通路
Ｐ、低圧域に連通するタンクポートＴ、これらのパラレ
ル通路Ｐ及びタンクポートＴを連絡するセンタバイパス
通路５、及び、一対のアクチュエータポートＡ、Ｂを備
えたバルブボディと、このバルブボディ内に摺動操作可
能に嵌挿されたスプール６と、このスプール６の外周に
形成されスプール６の摺動位置に応じて前記センタバイ
パス通路５を開閉するランド部６ｄと、前記スプール６
の外周に形成されスプール６の摺動位置に応じてアクチ
ュエータポートＡ（Ｂ）を選択的にパラレル通路Ｐ又は
タンクポートＴに連通させる溝６ａ、６ｂと、前記スプ
ール６に相対摺動可能に内装され外周に溝８３を形成さ
れたプランジャたるパイロットスプール８と、このパイ
ロットスプール８を一端側に向かって付勢する位置に配
設したスプリング７と、前記高圧ポートＰから高圧のパ
イロット圧を導入してパイロットスプール８の後端面８
ａに作用させることにより該パイロットスプール８をス
プリング７に抗し図中左方に付勢して移動させるパイロ
ット通路８５とを具備してなる。パイロットスプール８
の溝８３はスプール６に穿設した戻り通路８１、８２間
を右行位置でブロックし左行位置で連通させるものであ
る。戻り通路８１はアクチュエータポートＡに連通し、
戻り通路８２はスプール６の中立位置でブロック、スプ
ール６の左行位置でタンクポートＴに連通している。

【０００３】この流体制御弁４の作動について簡単に説
明する。スプール６を図４に示す中立位置に保持してい
るときには、ポンプからの吐出液は図中矢印で示すよう
にセンタバイパス通路５を通り、タンクポートＴからタ
ンクへ戻される。アクチュエータポートＡ、Ｂはスプー
ル６のランド部６ｃによりパラレル通路Ｐからもタンク
ポートＴからもブロックされる。このため、チルトシリ
ンダ２に圧液の導出入は行われず、チルトシリンダ２の
振らつきが防止される。

【０００４】スプール６を図５に示す右行位置（チルト
アップ位置）に保持したときには、センタバイパス通路
５が閉まり、ポンプからの吐出液がパラレル通路Ｐを通
ってロードチェック弁９を開き、溝６ａを介してアクチ
ュエータポートＡに供給される。一方、アクチュエータ
ポートＢからの戻り液は溝６ｂを介しタンクポートＴを
経てタンクに戻る。このため、チルトシリンダ２はチル
トアップ動作を行う。前記ロードチェック弁９は液圧が
下がってもチルトシリンダ２が逆駆動されることを防止
する役割を果たす。

【０００５】スプール６を図６に示す左行位置（チルト
ダウン位置）に保持したときには、センタバイパス通路
５が閉まり、ポンプからの吐出液はパラレル通路Ｐを通
ってロードチェック弁９を開き、溝６ｂを介してアクチ
ュエータポートＢに供給される。一方、アクチュエータ
ポートＡからの戻り液はパイロットスプール８により閉
塞されようとするが、パラレル通路Ｐの圧液はパイロッ
ト通路８５を介してパイロットスプール８の後端面８ａ
に作用するので、このパイロットスプール８がスプリン
グ７を押し込む方向に移動してパイロットスプール８の
外周に設けた溝８３によりスプール６に設けた戻り通路
８１、８２間を連通させる。この結果、アクチュエータ
ポートＡとタンクポートＴとが連通し、液がシリンダ２
に閉じ込められることなくタンクに戻される。このた
め、チルトシリンダ２はチルトダウン動作を行う。

【０００６】ポンプからの吐出液が供給されない場合
に、スプール６を図７に示す左行位置（チルトダウン位
置）に保持したときには、チルトロック機能が働く。つ
まり、パイロットスプール８の負荷側の液は図中矢印で
示すようにアクチュエータポートＡからタンクポートＴ
に向かって流出しようとする。しかし、ポンプが作動し
ておらず、パイロットスプール８にはパイロット圧力が
導入されていないため、前述した溝８３はタンクＴへの
戻り通路８１、８２間を閉塞したままの状態になる。こ
のため、チルトシリンダ２は作動せず、ロックされた状
態になり、誤操作による荷の落下事故等が有効に防止さ
れることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記パイロ
ットスプール８の周辺構造を詳細に検討すると、図８に
示すように、前記パイロットスプール８よりも若干大き
い内径を有し内周に前記アクチュエータポートＡに連通
する第１の通路８１及び前記タンクポートＴに連通する
第２の戻り通路８２を開口させた摺動孔８ａと、前記パ
イロットスプール８の外周に形成されその摺動位置に応
じて前記第１、第２の戻り通路８１、８２間を選択的に
開閉する溝８３と、前記パイロットスプール８の一端側
にあって前記摺動孔８ａに連通する位置に形成されたバ
ネ室８４と、このバネ室８４に配設され前記パイロット
スプール８を他端側（チルトロック位置）に向かって付
勢するスプリング７と、前記パイロットスプール８の他
端側にあって前記摺動孔８ａに開口する位置に形成され
パイロット圧を導入されることにより前記パイロットス
プール８の後端面８ａを付勢してスプリング７に抗して
一端側に移動させるパイロット通路８５と、前記パイロ
ットスプール８の摺動位置によらず常に室８４に開口す
るタンク通路８６とを具備している。

【０００８】つまり、スプール６を、図６に示す左行位
置（チルトダウン位置）に保持しているときに、アクチ
ュエータポートＡからの戻り液はパイロットスプール８
により閉塞されようとするが、上昇した圧液がパイロッ
トスプール８のパイロット通路８５を介してその後端面
８ａに作用し、パイロットスプール８をスプリング７を
押し込む方向に付勢するので、このパイロットスプール
８は図９に示す左行位置に移動し、その外周に設けた溝
８３を介してアクチュエータポートＡに連通する戻り通
路８１とタンクポートＴに連通する戻り通路８２とを連
通して、その液をタンクに戻すようにしているものであ
る。

【０００９】一方、ポンプからの吐出液が供給されない
場合であって、スプール６を図７に示すようなチルトダ
ウン位置に保持したときには、パイロット通路８５から
のパイロット圧の導入はなく、パイロットスプール８は
右行したまま、つまり、第１の戻り通路８１と第２の戻
り通路８２の間をランド部８ｂによりブロックしたまま
の状態となるため、チルトシリンダ２内の液がアクチュ
エータポートＡからタンクポートＴに逃げることがな
く、誤操作による荷の落下事故が有効に防止されるもの
である。

【００１０】ところで、このパイロットスプール８が営
むチルトロック機能が解除されるとき、つまり、チルト
シリンダ２に負荷がかかった状態で、ポンプを作動さ
せ、パイロットスプール８がチルトダウン側にストロー
クされる際の、その動き出す時に着目する。この時はパ
イロット通路８５の圧力が上昇し、パイロットスプール
８を図９に矢印で示すように左行させる。そして、これ
に伴って、第１の戻り通路８１から流入した流体が、第
２の戻り通路８２を通ってタンクポートＴに帰還し始め
る。

【００１１】しかしながら、特に負荷が重く、チルトシ
リンダ２の圧力が高い状態で動き出す場合、第１の戻り
通路８１に掛かっていた圧液は、図８に矢印で示すよう
に、パイロットスプール８とスプール摺動孔８ａとの隙
間を通ってバネ室８４に漏れ出している。バネ室８４は
戻り通路８６によりタンクなどの低圧域へつながっては
いるが、この戻り通路８６は、パイロットスプール８が
動く際のダンパの役割を兼ねて絞りとなっており、漏れ
量に対して抵抗となる。また、戻り通路８２にも当然の
如く絞りが入っていて、漏れた流体に対して抵抗があ
る。このため、バネ室８４に負荷荷重に応じた背圧が生
じる。そして、この生じた背圧により、パイロットスプ
ール８が移動するためのパイロット圧力は上昇すること
になる。すると、チルトシリンダ２が動き出すまでの昇
圧時間が増大することになる。このような不具合は、特
にエンジン動力によるポンプ駆動において、アイドリン
グ時、流量が少ない場合に顕著である。昇圧時間が増大
すると、スプール操作してから動き出すまでに遅れを生
じる現象（いわゆる応答遅れ）が発生するばかりでな
く、動き出しも唐突になるという不具合が生じ、操作性
や安全性に問題が生じる。

【００１２】一方、かかる不具合を解決するための、摺
動孔８ａとスプール８との嵌合隙間をより小さく設定す
ることも考えられるが、このようにすると極めて高い加
工精度が要求されることになり、加工がいきおい困難な
ものとなる。

【００１３】本発明は、このような不具合を簡単な構成
により有効に解決した流体制御弁を提供することを目的
としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような構成を採用したものであ
る。

【００１５】すなわち、本発明の流体制御弁は、高圧の
圧液が導入される第１の通路及び低圧域に開放される第
２の通路を軸心方向に離間させて内周に開口させた摺動
孔と、この摺動孔に摺動可能に嵌装され外周に摺動位置
に応じて前記第１、第２の通路間を開閉する溝を形成し
たプランジャと、このプランジャの一端側にあって前記
摺動孔に連通する位置に形成した室と、この室に配設さ
れ前記プランジャを他端側に向かって付勢するスプリン
グと、前記プランジャの他端側にあって前記摺動孔に開
口する位置に形成されパイロット圧を導入することによ
って前記プランジャをスプリングに抗し一端側に付勢し
て移動させるパイロット通路と、前記プランジャの摺動
位置によらず常に前記室に開口する絞りを有したタンク
通路とを具備してなるものにおいて、前記摺動孔の内周
であって、前記第１、第２の通路よりも室よりに、前記
プランジャのランド部により常にブロックされるドレン
孔を開口させてなることを特徴とする。

【００１６】

【作用】このような構成のものであれば、第１の通路に
高圧の圧液が導入され、その圧液の一部が摺動孔とプラ
ンジャとの隙間に流出して室に向かって流れても、その
途上に設けたドレン孔により、流体の一部がバイパスさ
れて、室への流入量が減少される。このため、室の圧力
上昇が緩和され、プランジャが作動するために必要なパ
イロット圧がドレン孔を設けない場合に比べて確実に低
いものになる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１及び図２を
参照して説明する。なお、この実施例における流体制御
弁も、図３に示したフォークリフトのチルトシリンダ２
の制御用として用いられるものである。したがって、基
本的な周辺構造及び作動は図４〜図９に示したものと同
様であり、一部においてその説明を省略する。

【００１８】本実施例の流体制御弁は、図１に示すよう
に、内周に軸心方向に沿って第１の戻り通路８１及び第
２の戻り通路８２を開口させた摺動孔８ａと、この摺動
孔８ａに摺動可能に嵌装され外周に摺動位置に応じて前
記第１、第２の戻り通路８１、８２間を開閉する溝８３
を形成したプランジャたるパイロットスプール８と、こ
のパイロットスプール８の一端側にあって前記摺動孔８
ａに連通する位置に形成したバネ室８４と、このバネ室
８４に配設され前記パイロットスプール８を他端側に向
かって付勢するスプリング７と、前記パイロットスプー
ル８の他端側にあって前記摺動孔８ａに開口する位置に
形成されパイロット圧を導入することによって前記パイ
ロットスプール８の後端面８ａを付勢してスプリング７
に抗して一端側に移動させるパイロット通路８５と、前
記パイロットスプール８の摺動位置によらず常に前記バ
ネ室８４に開口してなるタンク通路８６とを具備してな
る。

【００１９】つまり、上記の構成を一体に組み込んでな
るスプール６を、図６に示す左行位置（チルトダウン位
置）に保持したときには、上昇した圧液がパイロットス
プール８のパイロット通路８５を介してその後端面８ａ
に作用し、パイロットスプール８をスプリング７を押し
込む方向に付勢するので、このパイロットスプール８は
図２に示す左行位置に移動し、その外周に設けた溝８３
を介してアクチュエータポートＡに連通する戻り通路８
１とタンクポートＴに連通する戻り通路８２とを連通し
て、その液をタンクに戻す。

【００２０】一方、ポンプからの吐出液が供給されない
場合であって、スプール６を図７に示すチルトダウン位
置に保持したときには、パイロット通路８５からのパイ
ロット圧の導入はなく、パイロットスプール８は右行し
たまま、つまり、第１の戻り通路８１と第２の戻り通路
８２の間をランド部８ｂによりブロックしたままの状態
となるので、チルトシリンダ２内の液がアクチュエータ
ポートＡからタンクポートＴに逃げることを防止し、誤
操作による荷の落下事故を有効に防止できるものであ
る。

【００２１】このような構成に加えて、本実施例では、
前記摺動孔８ａの内周であって、前記第１、第２の戻り
通路８１、８２よりもバネ室８４よりに、前記パイロッ
トスプール８がどのような摺動位置にあってもそのラン
ド部８ｂにより常にブロックされるドレン孔８７を開口
させている。すなわち、このドレン孔８７は、前記摺動
孔８ａと前記パイロットスプール８との摺動隙間に開口
し、図示しない他端がタンクなどの低圧域に開放されて
いるものである。また、このドレン孔８７は、その下流
等にたとえ絞りが入っていても、その絞りは前記タンク
通路８６の絞り効果よりは遥かに小さいものとなるよう
に設定されている。

【００２２】このような構成のものであれば、第１の通
路８１に高圧の圧液が導入され、その圧液の一部が摺動
孔８ａとパイロットスプール８との隙間に流出して、図
１に矢印で示すようにバネ室８４に向かって流れても、
その途上に設けたドレン孔８７により、流体の一部がバ
イパスされて、バネ室８４への流入量が減少される。こ
のため、バネ室８４の圧力上昇が緩和され、パイロット
スプール８が作動するために必要なパイロット圧をドレ
ン孔８７を設けない場合に比べて確実に低いものにして
おくことができる。

【００２３】しかして、このように要求されるパイロッ
ト圧力が負荷により上昇することを防止できるため、高
負荷時にもパイロットスプール８に速やかに且つ円滑な
チルトダウン動作を開始させることが可能となり、従来
に比べて応答性を向上させることが可能になる。また、
パイロット圧力の昇圧が低いポイントで済むため、動き
出しの唐突感がなくなり、操作性や安全性も向上させる
ことができる。その上、本実施例のドレン孔８７を利用
する対策は漏れを許容するものであり、摺動孔８ａとパ
イロットスプール８との嵌合精度を高くする必要が全く
ないため、工作が簡単になり、製作コストの削減にもつ
ながるものとなる。

【００２４】なお、各部の具体的な構成は、上述した実
施例のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲で種々変形が可能である。また、上記実施
例では本発明をフォークリフトのチルトシリンダ制御用
として用いたが、同様の不具合を有する他の流体制御弁
に適用してもよいのは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の流体制御弁は、以上説明した構
成であるから、次のような効果を奏する。先ず、要求す
るパイロット圧力が第１の通路に導入される圧液により
上昇しなくなったため、この第１の通路が高負荷を駆動
するシリンダ等に接続されていても、そのシリンダの圧
液をタンクに解放する場合におけるプランジャの応答性
を向上させることができる。また、パイロット圧力の昇
圧が低いポイントで済むため、動き出しの唐突感がなく
なり、操作性や安全性を向上させることができる。さら
に、本発明の構成はある程度の漏れを許容するものであ
るため、摺動孔とプランジャとの間に厳しい嵌合精度を
要求されることがなく、工作を容易にし、コスト削減を
図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部断面図。

【図２】図１に対応した作用説明図。

【図３】従来の一般的なフォークリフトの構成を示す回
路図。

【図４】同フォークリフトに用いられるチルトシリンダ
駆動用の流体制御弁を中立位置において示す断面図。

【図５】同流体制御弁をチルトアップ位置において示す
作用説明図。

【図６】同流体制御弁をチルトダウン位置において示す
作用説明図。

【図７】同流体制御弁をチルトロック位置において示す
作用説明図。

【図８】同従来例の不具合を説明する要部断面図。

【図９】図８に対応した作用説明図。

【符号の説明】

７…スプリング ８…プランジャ（パイロットスプール） ８ａ…摺動孔 ８１…第１の通路 ８２…第２の通路 ８４…バネ室 ８５…パイロット通路 ８６…タンク通路 ８７…ドレン孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高圧の圧液が導入される第１の通路及び低
   圧域に開放される第２の通路を軸心方向に離間させて内
   周に開口させた摺動孔と、この摺動孔に摺動可能に嵌装
   され外周に摺動位置に応じて前記第１、第２の通路間を
   開閉する溝を形成したプランジャと、このプランジャの
   一端側にあって前記摺動孔に連通する位置に形成した室
   と、この室に配設され前記プランジャを他端側に向かっ
   て付勢するスプリングと、前記プランジャの他端側にあ
   って前記摺動孔に開口する位置に形成されパイロット圧
   を導入することによって前記プランジャをスプリングに
   抗し一端側に付勢して移動させるパイロット通路と、前
   記プランジャの摺動位置によらず常に前記室に開口する
   絞りを有したタンク通路とを具備してなるものにおい
   て、 前記摺動孔の内周であって、前記第１、第２の通路より
   も室よりに、前記プランジャのランド部により常にブロ
   ックされるドレン孔を開口させてなることを特徴とする
   流体制御弁。