JPWO2019215883A1

JPWO2019215883A1 - プライオリティ流量制御バルブ

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Publication number: JPWO2019215883A1
Application number: JP2020517710A
Authority: JP
Inventors: 将悟後川
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2018-05-10
Filing date: 2018-05-10
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2038-05-10
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Abstract

スロットルチェックバルブ（２６）は、一端にオリフィス（３２）が形成され、側方に孔部（３５）が形成されたポペット弁体（３１）と、このポペット弁体（３１）を囲む筒状の形状を有し、ポペット弁体（３１）と当接する弁座としても機能するプラグ（３３）と、ポペット弁体（３１）を、ポペット弁体（３１）と弁座として機能するプラグ（３３）とが当接する方向に付勢するバネ（３４）とを備える。スプール（１２）が、第２の位置に配置されたときには、スプール（１２）の先端部を構成するプラグ（３３）とハウジングに配設されたプラグ（２１）とが当接する。プラグ（２１）には、ポペット弁体（３１）と当接する凸部（２７）が配設されている。

Description

この発明は、フォークリフト等のステアリング操作と荷役操作とを共通の液圧源からの作動油等の作動液により実行するときに、高圧ポートから供給される作動液を優先的にステアリング用ポートに供給するとともに、作動液の余剰分を荷役用ポートに供給するプライオリティ流量制御バルブに関する。

フォークリフトの動力伝達には油圧が用いられ、原動機あるいはモータにより駆動する油圧ポンプから供給された作動油を、コントロールバルブを介して油圧シリンダ等のアクチュエータへ供給する構成を有する。このようなフォークリフトにおいて、荷役動作に加えステアリング動作を油圧で行うとともに、荷役動作とステアリング動作を単一の油圧源とコントロールバルブで制御する構成を有するものがある。このような構成のフォークリフトにおいては、油圧ポンプから吐出された作動油をコントロールバルブの最上流でプライオリティ流量制御バルブを介しステアリング用のバルブへ優先的に供給し、余剰流量を荷役用のバルブに流す方式が採用されている。

このようなプライオリティ流量制御バルブにおける作動油の制御は、ハウジング内を摺動可能なスプールを利用し、作動油が投入されたときには、適切な流量の作動油をステアリング用のバルブへ優先的に供給するとともに、ステアリングや荷役の負荷圧力を検知することでスプールを作動油の流量制御のために必要な開度となる位置へ移動させるロードセンシング方式が採用されている。

そして、このようなプライオリティ流量制御バルブにおいては、スプールの位置に応じてステアリング用のバルブと荷役用のバルブへの作動油の供給流量が変動するため、スプールが大きく振動したり、過剰に変位してしまうと、アクチュエータの意図しない速度変化が生じたり、配管や車体が振動するという問題がある。これを防止するために、スプールとハウジングの間にダンパ室を形成し、スロットルチェックバルブを利用してダンピング機能を持たせることで、スプールを安定して動作させる構成が採用されている（特許文献１参照）。

特開２００９−１４０４６号公報

図１０は、スロットルチェックバルブを内蔵したプライオリティ流量制御バルブの一例を示す縦断面図である。また、図１１は、プライオリティ流量制御バルブにおけるスプール１２付近の拡大図である。なお、図１０は、スプール１２が後述する第２の位置に配置された状態を示し、図１１は、スプール１２が後述する第１の位置に配置された状態を示している。

このプライオリティ流量制御バルブは、油圧ポンプから高圧の作動油が供給される高圧ポートＰと、ステアリング用のバルブに接続されるステアリング用ポートＰＦと、荷役用のバルブに接続される荷役用ポートＥＦと、ロードセンシングポートＬＳと、タンクポートＴとが形成されたハウジング１１を備える。また、このプライオリティ流量制御バルブは、ハウジング１１内を摺動可能に構成され、高圧ポートＰから供給される作動油をステアリング用ポートＰＦおよび荷役用ポートＥＦに導くため溝部１４が形成されたスプール１２と、このスプール１２を、高圧ポートＰからステアリング用ポートＰＦと荷役用ポートＥＦとに作動液を導く第１の位置から、高圧ポートＰからステアリング用ポートＰＦに作動油を導く第２の位置に向けて付勢するバネ１３と、を備える。ハウジング１１における高圧ポートＰと連通する位置には、リリーフバルブ１５が配設されている。また、スプール１２の両端には、プラグ２１とリテーナプラグ２２とが配設されている。

上述した第１の位置は、図１１に示すように、スプール１２における溝部１４が、ステアリング用ポートＰＦと荷役用ポートＥＦの両方に対向する位置である。この位置においては、高圧ポートＰから供給された高圧の作動油は、ステアリング用ポートＰＦと荷役用ポートＥＦの両方に供給される。また、上述した第２の位置は、図１０に示すように、スプール１２における溝部１４が、ステアリング用ポートＰＦに対向する位置である。この位置においては、高圧ポートＰから供給された高圧の作動油は、ステアリング用ポートＰＦに供給される。

スプール１２における中空部１６の端部には、作動油の圧力に基づいてスプール１２を適切な位置に移動させるために使用されるメータリングオリフィス１７が配設されている。また、スプール１２におけるプラグ２１側の端部には、スロットルチェックバルブ１９が配設されている。このスロットルチェックバルブ１９は、後述するように、ハウジング１１に形成されたダンパ室１８とともに、スプール１２の移動動作を安定化させる機能を有する。

このような構成を有するプライオリティ流量制御バルブにおいては、作動油の供給がない状態ではスプール１２はバネ１３の作用により、スプール１２の先端部を構成する後述するプラグ３３がプラグ２１に当接する第２の位置に配置されている。この状態においては、スプール１２のステアリング用ポートＰＦ側の作動油の流路は全開となっており、荷役用ポートＥＦ側の作動油の流路は全閉となっている。この状態において、高圧ポートＰを介してポンプから高圧の作動油が供給されると、スプール１２のステアリング用ポートＰＦからメータリングオリフィス１７を通過してロードセンシングポートＬＳに作動油が流れる。

そして、この作動油の流量に応じてメータリングオリフィス１７の前後に作動油の差圧が生じ、この差圧によりスプール１２に付加される荷重がバネ１３による付勢力より大きくなった時点で、スプール１２が図１０示す位置から右方向に移動を開始する。作動油の流量がさらに増加すると、メータリングオリフィス１７の前後の差圧が上昇し、スプール１２に負荷する圧力差による荷重が増加する。これにより、スプール１２がさらに右方向に移動し、高圧ポートＰから供給される作動油が、余剰流量として荷役用ポートＥＦにも流れ出す。そして、スプール１２により、ステアリング用ポートＰＦ側の開度と荷役用ポートＥＦ側の開度が制御され、そこに流れる作動油の流量が制御される。

このような構成を有するプライオリティ流量制御バルブにおいては、スプール１２によって制御されたステアリング用ポートＰＦ側の開度と荷役用ポートＥＦ側の開度により、ステアリング用のバルブと荷役用のバルブへの作動油の供給流量が変化することから、スプール１２に大きな振動が生じ、あるいは、スプール１２が過剰に変位すると、荷役動作の意図しない速度変化や、配管やフォークリフト本体に振動を生ずることがある。これを防止するため、スロットルチェックバルブ１９が配設されている。

図１２は、スロットルチェックバルブ１９付近の拡大図である。

このスロットルチェックバルブ１９は、一端にオリフィス３２が形成され、側方に孔部３５が形成されたポペット弁体３１と、このポペット弁体３１を囲む筒状の形状を有し、ポペット弁体３１と当接する弁座としても機能する金属製のプラグ３３と、ポペット弁体３１を、ポペット弁体３１と弁座として機能するプラグ３３とが当接する方向に付勢するバネ３４とを備える。プラグ３３は、スプール１２の先端にねじ込まれることにより、スプール１２に固定される。スプール１２が、上述した第２の位置に配置されたときには、スプール１２の先端部を構成するプラグ３３とハウジング１１に配設されたプラグ２１とが当接する。

図１２は、スプール１２が上述した第２の位置に配置された状態を示している。この状態から、スプール１２が第２の位置から第１の位置へ向かう方向、すなわち、ステアリング用ポートＰＦの開度を小さくし荷役用ポートＥＦを開く方向に移動するときには、ポペット弁体３１と、弁座として機能するプラグ３３とは、当接した状態のまま図１２に示す右方向に移動する。

この状態から、スプール１２が第２の位置から第１の位置へ向かう方向、すなわち、ステアリング用ポートＰＦの開度を小さくし荷役用ポートＥＦを開く方向に移動するときには、バネ３４の作用により、ポペット弁体３１が弁座として機能するプラグ３３と当接することにより、作動油は、ポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２を介してダンパ室１８に移動する。一方、スプール１２が第１の位置から第２の位置へ向かう方向、すなわち、ステアリング用ポートＰＦの開度を大きくし荷役用ポートＥＦを閉じる方向に移動するときには、作動油による圧力の作用により、ポペット弁体３１が弁座として機能するプラグ３３から離隔することにより、作動油は、ポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２と、ポペット弁体３１に形成された孔部３５およびポペット弁体３１とプラグ３３の間に形成された隙間との両方を介してダンパ室１８に移動する。

これにより、優先的に作動油を供給したいステアリング用ポートＰＦの開度を大きくするときには応答性が良好で、かつ、逆方向は応答性を抑えることでスプール１２の動作を安定させることができる。これにより、ステアリングの操作に必要となる作動油の流量が不足しステアリング操作に対するアシストカが不足し、あるいは、急激に変化することを抑制することができる。

このような構成を有するプライオリティ流量制御バルブにおいては、高圧ポートＰを介してポンプから高圧の作動油が供給され、スプール１２が図１０に示す位置から右方向に移動を開始して、高圧ポートＰから供給される作動油が、ステアリング用ポートＰＦだけではなく荷役用ポートＥＦにも流れ出すときに、スロットルチェックバルブ１９から異音が発生することが確認された。

この異音は、ポペット弁体３１がプラグ２１から離隔するときに発生する、作動油がポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２を通過するときの通過音である。この異音は、作動油がオリフィス３２を通過するときの流速が大きいほど大きく、また、作動油がオリフィス３２を通過する時間が長いほど大きく感じられる。このような異音は、作業者に耳障りなものとなる。特に、近年多用されている電動モータにより油圧ポンプを駆動するタイプのフォークリフトにおいては、フォークリフト自体の動作音が静かであることから、この様な異音が発生したときには、特に耳障りなものとなる。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、スロットルチェックバルブを付設して動作の安定性を高めたロードセンシングタイプのプライオリティ流量制御バルブにおいて、スロットルチェックバルブからの異音の発生を防止することが可能なプライオリティ流量制御バルブを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、高圧ポートと、ステアリング用ポートと、荷役用ポートと、が形成されたハウジングと、前記ハウジング内を摺動可能に構成され、前記高圧ポートから供給される作動液を前記ステアリング用ポートおよび前記荷役用ポートに導くためのスプールと、前記スプールを、前記高圧ポートから前記ステアリング用ポートと前記荷役用ポートとに作動液を導く第１の位置から、前記高圧ポートから前記ステアリング用ポートに作動液を導く第２の位置に向けて付勢するバネと、を備え、前記高圧ポートから供給される作動液を優先的に前記ステアリング用ポートに供給するとともに、作動液の余剰分を荷役用ポートに供給するプライオリティ流量制御バルブであって、前記ハウジングに形成されたダンパ室と、前記ステアリング用ポートと前記ダンパ室との間に配設され、前記ステアリング用ポートから前記ダンパ室に向かう作動液の流路を絞り、前記ダンパ室から前記ステアリング用ポートに向かう作動液の流路を開放するスロットルチェックバルブと、前記スプールが前記第２の位置に配置されたときに、前記スロットルチェックバルブを開放状態とする開放部材と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スロットルチェックバルブは、オリフィスが形成されたポペット弁体と、弁座と、前記ポペット弁体を前記弁座に向けて付勢するバネと、を備えたオリフィス付ポペット弁から構成され、前記開放部材は、前記スプールが前記第２の位置に配置されたときに、前記ポペット弁体を前記弁座から離隔させるとともに、前記スプールが前記第２の位置から前記第１の位置に移動するときに、前記スプールが前記第１の位置に到達する前に、前記ポペット弁体と前記弁座とを当接させる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記開放部材は、前記ポペット弁体に付設され、前記スプールが前記第２の位置に配置されたときに、前記ダンパ室における壁面と当接することにより、前記ポペット弁体を前記弁座から離隔させる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記開放部材は、前記ポペット弁体に形成されたオリフィスを囲む筒状の形状を有し、当該筒状の開放部材には、開口部が形成される。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記開放部材の前記スプールの軸方向の大きさは、前記スプールが前記第２の位置に配置されたときに、前記スプールの先端を前記ダンパ室における壁面から離隔した位置に配置させる大きさである。

請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の発明バルブにおいて、前記開放部材は、前記ダンパ室における壁面に付設され、前記スプールが前記第２の位置に配置されたときに、前記ポペット弁体と当接することにより、前記ポペット弁体を前記弁座から離隔させる。

請求項１に記載の発明によれば、開放部材の作用によりスプールが第２の位置に配置されたときにスロットルチェックバルブを開放状態とすることから、作動液によるオリフィスの通過音を抑制することが出来る。これにより、スロットルチェックバルブを付設して動作の安定性を高めたロードセンシングタイプのプライオリティ流量制御バルブにおいて、スロットルチェックバルブからの異音の発生を防止することが可能となる。

請求項２から請求項６に記載の発明によれば、スプールが第２の位置に配置されたときにポペット弁体を前記弁座から離隔させるとともに、スプールが第１の位置に到達する前にポペット弁体と前記弁座とを当接させることから、スロットルチェックバルブの機能を維持したまま、スロットルチェックバルブからの異音の発生を防止することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、開口部の作用により、スロットルチェックバルブにおいて作動液の流路を常に維持し、スロットルチェックバルブを通過する作動液の流量がゼロとなる状態を防止することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、スプールが第２の位置に配置されたときに、スプールの先端をダンパ室における壁面から離隔した位置に配置させることができ、スプールの先端とダンパ室における壁面とが密着して張り付くことを防止することが可能となる。

この発明に係るスロットルチェックバルブ２６を内蔵したプライオリティ流量制御バルブの縦断面図である。プライオリティ流量制御バルブにおけるスプール１２付近の拡大図である。プライオリティ流量制御バルブの油圧回路図である。この発明の第１実施形態に係るスロットルチェック機構におけるスロットルチェックバルブ２６付近の拡大図である。この発明の第２実施形態に係るスロットルチェック機構におけるスロットルチェックバルブ２６付近の拡大図である。この発明の第３実施形態に係るスロットルチェック機構におけるスロットルチェックバルブ２６付近の拡大図である。スプール１２の変位と、その時のスロットルチェック機構における作動油の通過面積との関係を示すグラフである。スプール１２の変位と、その時のスロットルチェック機構における作動油の通過面積との関係を示すグラフである。スプール１２の変位と、その時のスロットルチェック機構における作動油の通過面積との関係を示すグラフである。スロットルチェックバルブを内蔵したプライオリティ流量制御バルブの一例を示す縦断面図である。プライオリティ流量制御バルブにおけるスプール１２付近の拡大図である。スロットルチェックバルブ１９付近の拡大図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るスロットルチェックバルブ２６を内蔵したプライオリティ流量制御バルブの縦断面図である。また、図２は、プライオリティ流量制御バルブにおけるスプール１２付近の拡大図である。さらに、図３は、このプライオリティ流量制御バルブの油圧回路図である。図１は、スプール１２が後述する第２の位置に配置された状態を示し、図２は、スプール１２が後述する第１の位置に配置された状態を示している。なお、上述した図１０および図１２と同様の部材については、同一の符号を付している。

このプライオリティ流量制御バルブは、フォークリフトに搭載されるものであり、フォークリフトのステアリング操作と荷役操作を実行するためのものである。このプライオリティ流量制御バルブは、油圧ポンプから高圧の作動油が供給される高圧ポートＰと、ステアリング用のバルブに接続されるステアリング用ポートＰＦと、フォークの上下等をおこなう荷役用のバルブに接続される荷役用ポートＥＦと、ロードセンシングポートＬＳと、タンクポートＴとが形成されたハウジング１１を備える。

また、このプライオリティ流量制御バルブは、ハウジング１１内を摺動可能に構成され、高圧ポートＰから供給される作動油をステアリング用ポートＰＦおよび荷役用ポートＥＦに導くため溝部１４が形成されたスプール１２と、このスプール１２を、高圧ポートＰからステアリング用ポートＰＦと荷役用ポートＥＦとに作動液を導く第１の位置から、高圧ポートＰからステアリング用ポートＰＦに作動油を導く第２の位置に向けて付勢するバネ１３と、を備える。ハウジング１１における高圧ポートＰと連通する位置には、リリーフバルブ１５が配設されている。また、スプール１２の両端には、プラグ２１とリテーナプラグ２２とが配設されている。

上述した第１の位置は、図２に示すように、スプール１２における溝部１４が、ステアリング用ポートＰＦと荷役用ポートＥＦの両方に対向する位置である。この位置においては、高圧ポートＰから供給された高圧の作動油は、ステアリング用ポートＰＦと荷役用ポートＥＦの両方に供給される。また、上述した第２の位置は、図１に示すように、スプール１２における溝部１４が、ステアリング用ポートＰＦに対向する位置である。この位置においては、高圧ポートＰから供給された高圧の作動油は、ステアリング用ポートＰＦに供給される。

スプール１２における中空部１６の端部には、作動油の圧力に基づいてスプール１２を適切な位置に移動させるために使用されるメータリングオリフィス１７が配設されている。また、スプール１２におけるプラグ２１側の端部には、スロットルチェックバルブ２６が配設されている。このスロットルチェックバルブ２６は、後述するように、ハウジング１１に形成されたダンパ室１８とともに、スプール１２の移動動作を安定化させる機能を有する。

そして、この作動油の流量に応じてメータリングオリフィス１７の前後に作動油の差圧が生じ、この差圧によりスプール１２に付加される荷重がバネ１３による付勢力より大きくなった時点で、スプール１２が図１示す位置から右方向に移動を開始する。作動油の流量がさらに増加すると、メータリングオリフィス１７の前後の差圧が上昇し、スプール１２に負荷する圧力差による荷重が増加する。これにより、スプール１２がさらに右方向に移動し、高圧ポートＰから供給される作動油が、余剰流量として荷役用ポートＥＦにも流れ出す。そして、スプール１２により、ステアリング用ポートＰＦ側の開度と荷役用ポートＥＦ側の開度が制御され、そこに流れる作動油の流量が制御される。

このような構成を有するプライオリティ流量制御バルブにおいては、スプール１２によって制御されたステアリング用ポートＰＦ側の開度と荷役用ポートＥＦ側の開度により、ステアリング用のバルブと荷役用のバルブへの作動油の供給流量が変化することから、スプール１２に大きな振動が生じ、あるいは、スプール１２が過剰に変位すると、荷役動作の意図しない速度変化や、配管やフォークリフト本体に振動を生ずることがある。これを防止するため、スロットルチェックバルブ２６が配設されている。

図４は、この発明の第１実施形態に係るスロットルチェック機構におけるスロットルチェックバルブ２６付近の拡大図である。なお、図４においては、スプール１２が上述した第２の位置に配置された状態を示している。

このスロットルチェックバルブ２６は、一端にオリフィス３２が形成され、側方に孔部３５が形成されたポペット弁体３１と、このポペット弁体３１を囲む筒状の形状を有し、ポペット弁体３１と当接する弁座としても機能する金属製のプラグ３３と、ポペット弁体３１を、ポペット弁体３１と弁座として機能するプラグ３３とが当接する方向に付勢するバネ３４とを備える。プラグ３３は、スプール１２の先端にねじ込まれることにより、スプール１２に固定される。スプール１２が、上述した第２の位置に配置されたときには、スプール１２の先端部を構成するプラグ３３とハウジング１１に配設されたプラグ２１とが当接する。

図４に示すように、プラグ２１には、ポペット弁体３１と当接する凸部２７が配設されている。この凸部２７の作用により、スプール１２が第２の位置に配置されたときに、ポペット弁体３１は、弁座として機能するプラグ３３から離隔している。この凸部２７は、スプール１２が第２の位置に配置されたときに、スロットルチェックバルブ２６を開放状態とする開放部材として機能する。

図４に示す状態から、スプール１２が第２の位置から第１の位置へ向かう方向、すなわち、ステアリング用ポートＰＦの開度を小さくし荷役用ポートＥＦを開く方向に移動を開始したときには、スプール１２の移動に伴って、バネ３４の作用により、ポペット弁体３１が弁座として機能するプラグ３３との距離が徐々に近接する。そして、スプール１２が第１の位置に到達する前に、ポペット弁体３１が弁座として機能するプラグ３３とが当接する。

ここで、スプール１２が第２の位置から第１の位置へ向かう方向に移動を開始するときには、凸部２７の作用により、ポペット弁体３１は、弁座として機能するプラグ３３から離隔しており、ダンパ室１８に向かう作動油の流路として、ポペット弁体３１に形成された孔部３５およびポペット弁体３１とプラグ３３の間に形成された隙間が確保されている。このため、図１２に示すスロットルチェックバルブ１９の場合のように、作動油がポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２を通過するときの異音の発生を防止することが可能となる。

この状態から、さらに、スプール１２が第２の位置から第１の位置へ向かう方向、すなわち、ステアリング用ポートＰＦの開度を小さくし荷役用ポートＥＦを開く方向に移動するときには、ポペット弁体３１とプラグ３３とは既に当接していることから、作動油は、ポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２を介してダンパ室１８に移動する。一方、スプール１２が第１の位置から第２の位置へ向かう方向、すなわち、ステアリング用ポートＰＦの開度を大きくし荷役用ポートＥＦを閉じる方向に移動するときには、作動油による圧力の作用により、ポペット弁体３１が弁座として機能するプラグ３３から離隔することにより、作動油は、ポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２と、ポペット弁体３１に形成された孔部３５およびポペット弁体３１とプラグ３３の間に形成された隙間との両方を介してダンパ室１８に移動する。

次に、スロットルチェック機構の他の実施形態について説明する。図５は、この発明の第２実施形態に係るスロットルチェック機構におけるスロットルチェックバルブ２６付近の拡大図である。図５においては、スプール１２が上述した第２の位置に配置された状態を示している。なお、図４に示すスロットルチェックバルブ２６と同一の部材については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

上述した第１実施形態に係るスロットルチェック機構においては、プラグ２１に形成された凸部２７の作用により、スプール１２が第２の位置に配置されたときに、ポペット弁体３１を弁座として機能するプラグ３３から離隔させている。これに対して、この第２実施形態に係るスロットルチェック機構においては、ポペット弁体３１に付設されたオリフィス３２を囲む形状を有し、開口部２８が形成された筒状体２９により、スプール１２が第２の位置に配置されたときに、ポペット弁体３１を弁座として機能するプラグ３３から離隔させている。この筒状体２９は、スプール１２が第２の位置に配置されたときに、ダンパ室１８における壁面を構成するプラグ２１と当接することによりポペット弁体３１を弁座として機能するプラグ３３から離隔させる開放部材として機能する。

ここで、スプール１２が第２の位置から第１の位置へ向かう方向に移動を開始するときには、筒状体２９の作用により、ポペット弁体３１は、弁座として機能するプラグ３３から離隔しており、ダンパ室１８に向かう作動油の流路として、ポペット弁体３１に形成された孔部３５、開口部２８およびポペット弁体３１とプラグ３３の間に形成された隙間が確保されている。このため、図１２に示すスロットルチェックバルブ１９の場合のように、作動油がポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２を通過するときの異音の発生を防止することが可能となる。

図４に示す実施形態の場合と同様、この状態から、さらに、スプール１２が第２の位置から第１の位置へ向かう方向、すなわち、ステアリング用ポートＰＦの開度を小さくし荷役用ポートＥＦを開く方向に移動するときには、ポペット弁体３１とプラグ３３とは既に当接していることから、作動油は、ポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２を介してダンパ室１８に移動する。一方、スプール１２が第１の位置から第２の位置へ向かう方向、すなわち、ステアリング用ポートＰＦの開度を大きくし荷役用ポートＥＦを閉じる方向に移動するときには、作動油による圧力の作用により、ポペット弁体３１が弁座として機能するプラグ３３から離隔することにより、作動油は、ポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２と、ポペット弁体３１に形成された孔部３５およびポペット弁体３１とプラグ３３の間に形成された隙間との両方を介してダンパ室１８に移動する。

次に、スロットルチェック機構のさらに他の実施形態について説明する。図６は、この発明の第３実施形態に係るスロットルチェック機構におけるスロットルチェックバルブ２６付近の拡大図である。図６においては、スプール１２が上述した第２の位置に配置された状態を示している。なお、この実施形態においては、図５に示すスロットルチェックバルブ２６に対して、開放部材として機能する筒状体２９の大きさが異なる。このため、以下の説明においては、その点についてのみ説明する。

この第３実施形態に係るスロットルチェック機構においては、ポペット弁体３１に付設されたオリフィス３２を囲む形状を有し、開口部２８が形成された筒状体２９により、スプール１２が第２の位置に配置されたときに、ポペット弁体３１を弁座として機能するプラグ３３から離隔させている。そして、この第３実施形態においては、図６に示すように、開放部材として機能する筒状体２９のスプール１２の軸方向の大きさは、スプール１２が第２の位置に配置されたときに、スプール１２の先端を構成するプラグ３３がダンパ室１８における壁面を構成するプラグ２１から離隔した位置に配置させる大きさを有している。

図５に示す第２実施形態に係るスロットルチェック機構においては、スプール１２が第２の位置に配置されたときには、スプール１２の先端を構成するプラグ３３がダンパ室１８における壁面を構成するプラグ２１と当接している。このため、プラグ３３とプラグ２１との当接面が密着して油切れによる張り付き現象を起こすことがある。これを防止するためには、プラグ３３とプラグ２１との当接面に溝加工を行う等の対策が必要となる。

これに対して、この第３実施形態に係るスロットルチェック機構においては、筒状体２９の作用により、スプール１２が第２の位置に配置されたときに、スプール１２の先端を構成するプラグ３３がダンパ室１８における壁面を構成するプラグ２１から離隔した位置に配置される。このため、溝加工等を施さない場合においても、プラグ３３とプラグ２１とが密着して張り付くことを防止することが可能となる。

図７から図９は、スプール１２の変位Ｄと、その時のスロットルチェック機構における作動油の通過面積Ｓとの関係を示すグラフである。この図における横軸はスプール１２の変位Ｄを示し、縦軸はスロットルチェック機構における作動油の通過面積Ｓを示している。また、図７は、図１２に示すスロットルチェック機構の場合を、図８は、図４に示すスロットルチェック機構の場合を、図９は、図５および図６に示すスロットルチェック機構の場合を示している。

図１２に示すスロットルチェック機構においては、作動油の通過面積Ｓは、図７に示すように、ポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２により規定される一定の面積となる。これに対して、図４に示すスロットルチェック機構の場合には、作動油の通過面積Ｓは、図８に示すように、スプール１２の変位Ｄに伴ってポペット弁体３１とプラグ３３の間に形成された隙間が徐々に小さくなり、通過面積Ｓが一旦ゼロとなった後、ポペット弁体３１と凸部２７が離隔した後は、通過面積Ｓはポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２により規定される一定の面積となる。

これに対して、図５および図６に示すスロットルチェック機構の場合は、作動油の通過面積Ｓは、図９に示すように、スプール１２の変位Ｄに伴ってポペット弁体３１とプラグ３３の間に形成された隙間が徐々に小さくなった後、ポペット弁体３１と凸部２７が離隔した後は、ポペット弁体３１に形成されたオリフィス３２と開口部２８とにより規定される一定の面積となる。このため、図５および図６に示す実施形態の場合においては、ポペット弁体３１に形成された開口部２８の作用により、スロットルチェックバルブ２６において作動油の流路を常に維持し、スロットルチェックバルブ２６を通過する作動油の流量がゼロとなる状態を防止することが可能となる。このため、作動油の圧力が一時的に上昇する現象等を防止することが可能となる。

１１ハウジング
１２スプール
１３バネ
１４溝部
１６中空部
１７メータリングオリフィス
１８ダンパ室
２１プラグ
２６スロットルチェックバルブ
２７凸部
２８開口部
２９筒状体
３１ポペット弁体
３２オリフィス
３３プラグ
３４バネ
３５孔部
Ｐ高圧ポート
ＰＦステアリング用ポート
ＥＦ荷役用ポート
ＬＳロードセンシング用ポート
Ｔタンクポート

Claims

高圧ポートと、ステアリング用ポートと、荷役用ポートと、が形成されたハウジングと、
前記ハウジング内を摺動可能に構成され、前記高圧ポートから供給される作動液を前記ステアリング用ポートおよび前記荷役用ポートに導くためのスプールと、
前記スプールを、前記高圧ポートから前記ステアリング用ポートと前記荷役用ポートとに作動液を導く第１の位置から、前記高圧ポートから前記ステアリング用ポートに作動液を導く第２の位置に向けて付勢するバネと、
を備え、
前記高圧ポートから供給される作動液を優先的にステアリング用ポートに供給するとともに、作動液の余剰分を前記荷役用ポートに供給するプライオリティ流量制御バルブであって、
前記ハウジングに形成されたダンパ室と、
前記ステアリング用ポートと前記ダンパ室との間に配設され、前記ステアリング用ポートから前記ダンパ室に向かう作動液の流路を絞り、前記ダンパ室から前記ステアリング用ポートに向かう作動液の流路を開放するスロットルチェックバルブと、
前記スプールが前記第２の位置に配置されたときに、前記スロットルチェックバルブを開放状態とする開放部材と、
を備えたことを特徴とするプライオリティ流量制御バルブ。
請求項１に記載のプライオリティ流量制御バルブにおいて、
前記スロットルチェックバルブは、オリフィスが形成されたポペット弁体と、弁座と、前記ポペット弁体を前記弁座に向けて付勢するバネと、を備えたオリフィス付ポペット弁から構成され、
前記開放部材は、
前記スプールが前記第２の位置に配置されたときに、前記ポペット弁体を前記弁座から離隔させるとともに、
前記スプールが前記第２の位置から前記第１の位置に移動するときに、前記スプールが前記第１の位置に到達する前に、前記ポペット弁体と前記弁座とを当接させるプライオリティ流量制御バルブ。
請求項２に記載のプライオリティ流量制御バルブにおいて、
前記開放部材は、前記ポペット弁体に付設され、前記スプールが前記第２の位置に配置されたときに、前記ダンパ室における壁面と当接することにより、前記ポペット弁体を前記弁座から離隔させるプライオリティ流量制御バルブ。
請求項３に記載のプライオリティ流量制御バルブにおいて、
前記開放部材は、前記ポペット弁体に形成されたオリフィスを囲む筒状の形状を有し、当該筒状の開放部材には、開口部が形成されるプライオリティ流量制御バルブ。
請求項４に記載のプライオリティ流量制御バルブにおいて、
前記開放部材の前記スプールの軸方向の大きさは、前記スプールが前記第２の位置に配置されたときに、前記スプールの先端を前記ダンパ室における壁面から離隔した位置に配置させる大きさであるプライオリティ流量制御バルブ。
請求項２に記載のプライオリティ流量制御バルブにおいて、
前記開放部材は、前記ダンパ室における壁面に付設され、前記スプールが前記第２の位置に配置されたときに、前記ポペット弁体と当接することにより、前記ポペット弁体を前記弁座から離隔させるプライオリティ流量制御バルブ。