JPH10331804A - 油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御流量回路のアクチュエータを作動しない
ときに、制御流量回路への供給流量を少くなくし、余剰
流量回路側に十分な流量を供給する。 【解決手段】 ポンプＰの吐出量を制御流量回路PFと余
剰流量回路２、３とに分流する流量制御弁Vと、余剰流
量回路に設けたパイロット室を、減圧弁１４を介してポ
ンプに連通させる比例電磁制御弁と、余剰流量回路の流
体をアンロードするアンロード弁１０と、制御流量回路
と流量制御弁との間に設けた可変オリフィスSVと、この
可変オリフィスと流量制御弁との間に設けるとともに互
いにパラレルにしたパイロット切換弁８および電磁開閉
弁５とを備え、パイロット切換弁は、ノーマル状態で流
量制御弁から可変オリフィスへの流路を遮断するととも
にアンロード弁を開状態に維持し、それがノーマル状態
から切り換わったとき、アンロード弁を閉じるととも
に、流量制御弁から可変オリフィスへの流路を開く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばフォーク
リフトのように、１台のポンプの吐出量を、パワーステ
アリング用のシリンダと、作業機側のシリンダとに、分
流させる装置に用いるのに最適な油圧制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図２に示した従来の装置はフォークリフ
トの例で、１台のポンプＰの吐出流体を、流量制御弁１
で、パワーステアリング側の制御流量回路PFと、パイロ
ット切換弁２、３からなる余剰流量回路とに分流させる
ようにしている。そして、上記流量制御弁１は、制御流
ポート１ａと余剰流ポート１ｂとを備え、その制御流ポ
ート１ａには常に一定の制御流量を流すようにしてい
る。また、余剰流ポート１ｂ側には、ポンプＰの全吐出
量から上記制御流量を差し引いた余剰流量を流すように
している。このようにした流量制御弁１は、その制御流
ポート１ａを上記制御流量回路PFに接続し、余剰流ポー
ト１ｂを上記余剰流量回路に接続している。

【０００３】そして、上記流量制御弁１の制御流ポート
１ａと制御流量回路PFとを接続する通路４に電磁開閉弁
５を設けるとともに、この電磁開閉弁５を迂回する流路
６にオリフィス７とパイロット切換弁８とを直列に設け
ている。上記電磁開閉弁５は、通常は図示の開位置を維
持し、そのソレノイド５ａを励磁させたとき閉位置に切
り換わるようにしている。そして、このソレノイド５ａ
は、前記した余剰流量回路の切換弁２、３のソレノイド
２ａ、２ｂ及び３ａ、３ｂに電気的に接続されている。
しかも、比例電磁制御弁２、３のソレノイド２ａ、２ｂ
及び３ａ、３ｂのいずれかを励磁すると同時に、上記電
磁開閉弁５のソレノイド５ａが励磁されるようにしてい
る。

【０００４】また、上記パイロット切換弁８は、その一
方のパイロット室８ａをこの切換弁８とオリフィス７と
の間に接続し、他方のパイロット室８ｂをこの切換弁８
の下流側に接続している。そして、他方のパイロット室
８ｂにはスプリング９のバネ力を作用させ、通常は、こ
のバネ力の作用で、パイロット切換弁８が図示のノーマ
ル位置(n)を保つようにしている。このノーマル位置(n)
においては、前記した流路６を閉じるとともに、アンロ
ード弁１０のパイロット室１０ａをタンクＴに連通させ
る。

【０００５】上記アンロード弁１０は、ポペット１０ｂ
をそなえ、このポペット１０ｂで仕切られた上記パイロ
ット室１０ａの圧力作用で、開閉するものである。この
ようにしたアンロード弁１０は、流量制御弁１の余剰流
ポート１ｂに接続されるもので、上記比例電磁制御弁
２、３とはパラレルに接続されている。したがって、上
記パイロット切換弁８が図示のノーマル位置(n)にあれ
ば、アンロード弁１０が開弁して、余剰流ポート１ｂか
ら流出した流量をタンクＴに戻すことになる。そして、
パイロット切換弁８が図示のノーマル位置(n)から切り
換え位置(c)に切り換わると、前記流路６を開くととも
に、パイロット室１０ａとタンクＴとの連通を遮断す
る。

【０００６】なお、図中符号１１は電磁開閉弁５の下流
側に設けたチェック弁で、制御流量回路PFに向かっての
流れのみを許容するものである。また、符号１２、１３
はリリーフ弁である。

【０００７】余剰流量回路側の比例電磁制御弁２、３
は、前記したソレノイド２ａ、２ｂ及び３ａ、３ｂとと
もにパイロット室２ｃ、２ｄ及び３ｃ、３ｄを設けてい
る。これら各パイロット室は、減圧弁１４を介してポン
プＰに接続されている。そして、この減圧弁１４で減圧
された圧力は、比例電磁制御弁２、３のソレノイド２
ａ、２ｂや３ａ、３ｂの励磁電流に比例したパイロット
圧としてそれらパイロット室２ｃあるいは２ｄ、３ｃあ
るいは３ｄに作用する。したがって、この比例電磁制御
弁２、３は、上記ソレノイドの励磁電流に応じて、その
開度が制御されることになる。

【０００８】なお、図中符号１５は負荷保持弁で、比例
電磁制御弁２が図示の中立位置にあるとき、アクチュエ
ータの負荷を保持するためのものである。そして、この
負荷保持弁１５のパイロット室１５ａは、上記アクチュ
エータに連通するとともに、手動開閉弁１６を介してタ
ンクＴにも連通している。したがって、比例電磁制御弁
２が図示の中立位置にあるとき、アクチュエータの負荷
圧がパイロット室１５ａに作用し、この負荷保持弁１５
を閉じる。また、比例電磁制御弁２が図面右側位置に切
り換わると、その供給圧力の作用で負荷保持弁１５が開
弁する。一方、比例電磁制御弁２が図面左側位置に切り
換わると、ポンプＰからの供給圧でこの負荷保持弁１５
が強制的に開弁させられる。また、図中符号１７はオリ
フィスで、手動開閉弁１６を開いたときに、アクチュエ
ータが逸走するのを防止するためのものである。

【０００９】いま、比例電磁制御弁２、３を図示の中立
位置に保持しているときには、この比例電磁制御弁２、
３のソレノイドに電気的に接続された電磁開閉弁５のソ
レノイド５ａも非励磁状態を保つので、通路４が開状態
を維持する。したがって、ポンプＰの吐出流体のうち、
流量制御弁１で制御された制御流量が、制御流量回路PF
に供給される。このとき、パイロット切換弁８の両パイ
ロット室８ａ、８ｂの圧力が等しくなるので、この切換
弁８はスプリング９の作用で、図示のノーマル位置(n)
を保持する。したがって、アンロード弁１０が開弁し
て、流量制御弁１の余剰流ポート１ｂをタンクＴに連通
させる。このように余剰流ポート１ｂがタンクＴに連通
するので、ポンプＰの吐出量のうち上記制御流量を差し
引いた余剰流量が、タンクに戻されることになる。

【００１０】上記の状態から、例えば、比例電磁制御弁
２のソレノイド２ａを励磁すると、その直後に、電磁開
閉弁５のソレノイド５ａも励磁される。ソレノイド５ａ
が励磁されれば、電磁開閉弁５が閉位置に切り換わるの
で、パイロット切換弁８の両パイロット室８ａ、８ｂと
に圧力差が生じ、パイロット切換弁８が切り換え位置
(c)に切り換わる。このようにパイロット切換弁８が切
り換え位置(c)に切り換われば、アンロード弁１０が閉
じるとともに、流量制御弁１の制御流ポート１ａを経由
した制御流がオリフィス７及びパイロット切換弁８を経
由して制御流量回路PFに供給される。上記のようにオリ
フィス７を流体が通過することによって、ポンプＰの吐
出圧が確実に上昇する。この上昇した圧力が減圧弁１４
で減圧されて比例電磁制御弁２のパイロット室２ｃに供
給される。

【００１１】したがって、比例電磁制御弁２は図面左側
位置に切り換わり、作業機系のアクチュエータの戻り流
体を、タンクＴに戻す。なお、比例電磁制御弁２の他方
のソレノイド２ｂを励磁させたときには、その比例電磁
制御弁２が図面右側位置に切り換わり、流量制御弁１の
余剰流ポート１ｂを経由した流体を、図示していない作
業機系のアクチュエータに供給する。そして、制御流ポ
ート１ａの下流側の制御形態は、比例電磁制御弁２を左
側位置に切り換えた上記の場合と同様である。また、ソ
レノイド３ａまたは３ｂを励磁して比例電磁制御弁３を
切り換えた場合も、上記と同様である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の装置では、どのような状況においても、流量制御弁１
の制御流ポート１ａから制御流量が常時流出しているこ
とになる。そのために、例えば、パワーステアリングを
使っていないときなどは、制御流量がそのままエネルギ
ーロスにつながる。また、ポンプＰを駆動するエンジン
が、ローアイドリング時のように、ポンプＰの吐出量が
少ないときには、余剰流量を十分に確保できなくなる。
そのために、例えば作業機側のアクチュエータの作動ス
ピードが極端に落ちてしまうということがあった。この
発明の目的は、制御流量回路側のアクチュエータを作動
させていないときに、その供給流量を減少させて、上記
従来の装置の問題を解消した装置を提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、次の装置を
前提にする。すなわち、一定の制御流量を優先的に供給
する制御流量回路と、この制御流量回路に供給した制御
流量以外の余剰流量を供給する余剰流量回路とを、１台
のポンプにパラレルに接続し、これら両回路の上流側
に、ポンプ吐出量を両回路に分流させるための流量制御
弁を設ける。一方、上記余剰流量回路には、比例電磁制
御弁を設けるとともに、この比例電磁制御弁は、そのパ
イロット室を、減圧弁を介して上記ポンプに連通させ、
しかも、そのソレノイドの励磁電流に応じて、パイロッ
ト圧を制御する構成にした油圧制御装置を前提にする。

【００１４】上記の装置を前提にしつつ、この発明は、
次の構成にした点に特徴を有する。すなわち、余剰流量
回路側の圧力流体をアンロードさせるためのアンロード
弁を設け、流量制御弁と制御流量回路のアクチュエータ
との間には制御流量回路のアクチュエータを作動させて
いるときに開度を大きくする可変オリフィスを設け、上
記流量制御弁の一方のパイロット室には、上記可変オリ
フィスの上流側の圧力を導き、他方のパイロット室には
可変オリフィスの下流側の圧力を導く構成にするととも
に、この他方のパイロット室にスプリングのバネ力を作
用させ、かつ、これら流量制御弁と可変オリフィスとの
間に、上記アンロード弁を開閉するためのパイロット切
換弁を設け、このパイロット切換弁の一方のパイロット
室をこの切換弁の上流側に接続し、他方のパイロット室
はこの切換弁の下流側に接続するとともに、この他方の
パイロット室にスプリングのバネ力を作用させる。

【００１５】さらに、このパイロット切換弁と上記流量
制御弁との間に余剰流量回路側の比例電磁制御弁用のパ
イロット圧を発生させるためのオリフィスを設け、上記
流量制御弁からパイロット切換弁と可変オリフィスとの
間につながる通路に、余剰流量回路側の比例電磁制御弁
のソレノイドと電気的に接続された電磁開閉弁を設けて
なり、上記パイロット切換弁は、ノーマル状態で流量制
御弁から可変オリフィスへの流路を遮断するとともに、
アンロード弁を開状態に維持し、それがノーマル状態か
ら切り換わったとき、アンロード弁を閉じるとともに、
流量制御弁から可変オリフィスへの流路を開く構成にし
ている。

【００１６】この発明は、上記のように構成したので、
流量制御弁は、可変オリフィスの開度に応じて、その可
変オリフィス前後の差圧が一定になるように、制御流量
を確保する。しかも、この可変オリフィスの開度は、制
御流量回路のアクチュエータを作動させているときに、
その開度を大きくする。言い換えれば、そのアクチュエ
ータを作動させていないときに、その開度を小さくする
ので、アクチュエータを作動させていないときに、制御
流量回路に供給される流量を少なくおさえられる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１に示した実施例は、比例電磁
制御弁２、３及び減圧弁１４を含めた余剰流量回路側の
構成は、前記した従来とまったく同様である。したがっ
て、この余剰流量回路側の構成の詳細な説明は省略する
が、必要に応じて従来と同一符号を用いることにする。
また、流量制御弁Ｖと制御流量回路PFとの間の構成にお
いては、その流量制御弁Ｖの構成が従来と相違するとと
もに、この発明の可変オリフィスを構成する絞り弁SV
を、パイロット切換弁８の下流側に設けた点も従来と相
違する。そこで、以下には、上記した従来との相違点を
中心に、この実施例を詳細に説明する。

【００１８】流量制御弁Ｖは、ポンプＰに連通する供給
ポート１８と、制御流量回路に連通する制御流ポート１
９と、余剰流量回路に連通する余剰流ポート２０とを備
えている。そして、この流量制御弁Ｖの一方のパイロッ
ト室２１は絞り弁SVの上流側に接続し、他方のパイロッ
ト室２２は絞り２３を介して絞り弁SVの下流側に接続し
ている。しかも、この他方のパイロット室２２にはスプ
リング２４を設けている。上記のようにした流量制御弁
Ｖは、一方のパイロット室２１の圧力作用と、他方のパ
イロット室２２の圧力作用及びスプリング２４のバネ力
とが、バランスした位置を保ちながら、制御流ポート１
９と余剰流ポート２０との開度を制御するものである。
そして、この開度に応じて、両回路に供給される流量が
決まることになる。

【００１９】上記絞り弁SVは、その一方のパイロット室
２５をこの絞り弁の下流側に連通させ、他方の室にスプ
リング２６を設けている。したがって、この絞り弁SV
は、通常はスプリング２６の作用で、図示のノーマル位
置を保つ。そして、制御流量回路PF側の圧力が上昇する
と、絞り弁SVは、パイロット室２５の圧力作用とスプリ
ング２６のバネ力とが、バランスする位置を保つととも
に、そのバランス位置における絞り開度を保つ。ただ
し、この絞り弁SVは、図示のノーマル位置でその開度を
最小に保ち、パイロット室２５の圧力が高くなればなる
ほど、その絞り開度を大きくする構成にしている。

【００２０】次に、この実施例の作用を説明する。い
ま、比例電磁制御弁２、３を図示の中立位置に保持して
おくと、電磁開閉弁５のソレノイド５ａも非励磁状態に
維持され、電磁開閉弁５が図示の開位置を保つ。電磁開
閉弁５が開位置を保てば、流量制御弁Ｖの制御流ポート
１９から流出した流量が、絞り弁SVを経由して制御流量
回路PFに供給される。このように絞り弁SVに流体が流れ
れば、その前後に圧力差が発生し、上流側の圧力が流量
制御弁Ｖの一方の圧力室２１に作用するとともに、下流
側の圧力が他方のパイロット室２２に作用する。

【００２１】したがって、流量制御弁Ｖは、パイロット
室２１と２２との圧力差すなわち絞り弁SV前後の差圧
が、スプリング２４のバネ力と等しくなる位置でバラン
スする。このバランス位置における制御流ポート１９の
開度に応じて、制御流量回路PFへの供給流量が決まる。
ただし、制御流量回路PF側のアクチュエータを作動させ
ていないときには、この絞り弁SVの下流側の圧力がそれ
ほど高くならないので、パイロット室２５の圧力もそれ
ほど上がらない。したがって、絞り弁SVもノーマル位置
あるいはノーマル位置に近い位置を保つので、絞り弁SV
の開度も小さいものとなる。絞り弁SVの開度が小さけれ
ば、その前後の差圧も大きくなるので、流量制御弁Ｖ
は、図面左寄りの位置を保つことになる。このように流
量制御弁Ｖが、図面左寄りの位置を保てば、当然のこと
として、制御流量回路側への流量が少なくなる。

【００２２】上記の状態から制御流量回路PF側のアクチ
ュエータを作動すると、絞り弁SVの下流側の圧力が上昇
するので、その圧力上昇にともなって、絞り弁SVの開度
が大きくなる。絞り弁SVの開度が大きくなれば、その前
後の差圧も小さくなるので、それにともなって流量制御
弁Ｖが図面右寄りの位置を保つようになる。このように
流量制御弁Ｖが図面右寄りの位置を保てば、当然のこと
として、制御流量が多くなる。上記以外の作用は、前記
従来とまったく同様である。

【００２３】以上のようにこの実施例によれば、制御流
量回路PF側のアクチュエータを作動していないときに
は、そこに供給される流量を少なく抑えられるので、こ
のときには従来の装置に比べて、エネルギーロスが少な
くなる。また、制御流量回路PF側のアクチュエータを作
動していないときに、余剰流量回路の比例電磁制御弁２
または３を切り換えれば、ポンプＰの吐出量のうちのか
なりの流量が、この余剰流量回路側に供給されることに
なる。したがって、たとえ、ポンプＰの駆動源であるエ
ンジンのローアイドリング時であっても、余剰流量回路
のアクチュエータに十分な流量を供給できる。

【００２４】

【発明の効果】この発明の油圧制御装置によれば、制御
流量回路側のアクチュエータを作動していないとき、そ
の制御流量回路側への供給流量を少なくして、余剰流量
回路側に十分な流量を供給できるので、たとえポンプの
駆動源であるエンジンのローアイドリング時であって
も、余剰流量回路側のアクチュエータの作動速度を十分
に保つことができる。また、制御流量回路側のアクチュ
エータを作動していないときのエネルギーロスを最小限
に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す回路図である。

【図２】従来の油圧制御装置の回路図である。

【符号の説明】

Ｐ ポンプ PF 制御流量回路 ２、 ３ 比例電磁制御弁 ４ 通路 ５ 電磁開閉弁 ７ オリフィス ８ パイロット切換弁 １０ アンロード弁 １４ 減圧弁 Ｖ 流量制御弁 ２１、２２ パイロット室 SV 可変絞りとしての絞り弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の制御流量を優先的に供給する制御
   流量回路と、この制御流量回路に供給した制御流量以外
   の余剰流量を供給する余剰流量回路とを、１台のポンプ
   にパラレルに接続するとともに、これら両回路の上流側
   に、ポンプ吐出量を両回路に分流させるための流量制御
   弁を設ける一方、上記余剰流量回路には、比例電磁制御
   弁を設けるとともに、この比例電磁制御弁は、そのパイ
   ロット室を、減圧弁を介して上記ポンプに連通させ、し
   かも、そのソレノイドの励磁電流に応じて、パイロット
   圧を制御する構成にした油圧制御装置において、余剰流
   量回路側の圧力流体をアンロードさせるためのアンロー
   ド弁を設け、流量制御弁と制御流量回路のアクチュエー
   タとの間には、制御流量回路のアクチュエータを作動さ
   せているときに開度を大きくする可変オリフィスを設
   け、上記流量制御弁の一方のパイロット室には、上記可
   変オリフィスの上流側の圧力を導き、他方のパイロット
   室には可変オリフィスの下流側の圧力を導く構成にする
   とともに、この他方のパイロット室にスプリングのバネ
   力を作用させ、かつ、これら流量制御弁と可変オリフィ
   スとの間に、上記アンロード弁を開閉するためのパイロ
   ット切換弁を設け、このパイロット切換弁の一方のパイ
   ロット室をこの切換弁の上流側に接続し、他方のパイロ
   ット室はこの切換弁の下流側に接続するとともに、この
   他方のパイロット室にスプリングのバネ力を作用させ、
   さらに、このパイロット切換弁と上記流量制御弁との間
   に余剰流量回路側の比例電磁制御弁用のパイロット圧を
   発生させるためのオリフィスを設け、上記流量制御弁か
   らパイロット切換弁と可変オリフィスとの間につながる
   通路に、余剰流量回路側の比例電磁制御弁のソレノイド
   と電気的に接続された電磁開閉弁を設けてなり、上記パ
   イロット切換弁は、ノーマル状態で流量制御弁から可変
   オリフィスへの流路を遮断するとともに、アンロード弁
   を開状態に維持し、それがノーマル状態から切り換わっ
   たとき、アンロード弁を閉じるとともに、流量制御弁か
   ら可変オリフィスへの流路を開く構成にした油圧制御装
   置。