(57)【要約】【課題】  エネルギーロスが少ない回路に、簡単に改良できるようにする。【解決手段】  制御弁４にはレギュレータ３７を備えかつ走行機構の原動機に連係した可変吐出量ポンプＶＰを接続するとともに、制御弁の中立ポート１６の下流側を塞ぐ。そして、メインブロックＭＢに第１サブブロックＳＢ１を連接し、この第１サブブロックには、上記制御弁と同一のパイロット圧で切り換え動作する負荷圧検出弁３８を組み込んでいる。さらに、この負荷圧検出弁は、ノーマル状態にあるとき、アクチュエータポート２２とレギュレータ３７との連通を遮断して可変吐出量ポンプの吐出量を最少にし、パイロット圧が作用して切り換ったとき、アクチュエータポートとレギュレータとを連通させて、可変吐出量ポンプの吐出量を増大させる。一方、負荷圧検出弁にパイロット圧が作用したとき、上記制御弁よりも先に開位置を保つ構成にしている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインバルブブロックには油圧アクチュエータを制御する制御弁を組み込むとともに、この制御弁を切り換え制御するためのパイロット圧を制御するパイロット弁を設ける一方、上記制御弁は、それが中立位置にあるとき、中立ポートを開いてアクチュエータポートを閉じ、パイロット弁からのパイロット圧が作用して切換位置にあるとき、中立ポートを閉じてアクチュエータポートを開く構成にした走行機構を備えた作業機用制御回路において、上記制御弁にはレギュレータを備えかつ走行機構の原動機に連係した可変吐出量ポンプを接続するとともに、制御弁の上記中立ポートの下流側を塞ぐ一方、上記メインブロックにサブブロックを連接し、このサブブロックには、上記制御弁と同一のパイロット圧で切り換え動作する負荷圧検出弁を組み込んでなり、この負荷圧検出弁は、ノーマル状態にあるとき、上記アクチュエータポートとレギュレータとの連通を遮断して可変吐出量ポンプの吐出量を最少にし、パイロット圧が作用して切り換ったとき、アクチュエータポートとレギュレータとを連通させて、可変吐出量ポンプの吐出量を増大させる一方、負荷圧検出弁にパイロット圧が作用したとき、上記制御弁よりも先に開位置を保つ構成にした走行機構を備えた作業機用制御回路。
【請求項２】
互いの中立ポートを連通させた複数の制御弁を備え、最下流における制御弁の中立ポートの下流側を閉塞するとともに、これら制御弁のそれぞれに負荷圧検出弁を対応させ、各制御弁のパイロット室とそれに対応付けられた負荷圧検出弁のパイロット室とを連通させ、かつ、各負荷圧検出弁に導かれたアクチュエータの最高負荷圧を選択する選択弁をサブブロックに設けた請求項１に記載の走行機構を備えた作業機用制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フォークリフト等の走行機構を備えた作業機用制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来から知られているフォークリフトの制御回路で、リフトシリンダ１、チルトシリンダ２およびアタッチメント用のアクチュエータ３を備えるとともに、それら各油圧アクチュエータ１〜３を制御する制御弁４〜６が接続されている。なお、アタッチメント用のアクチュエータ３は、必要に応じて制御弁６に接続するものである。
そして、制御弁４にはパイロット室４ａ，４ｂを設け、制御弁５にはパイロット室５ａ，５ｂを設け、制御弁６にはパイロット室６ａ，６ｂを設け、これら各パイロット室を、手動操作するパイロット弁７〜９に接続している。したがって、パイロット弁７〜９を操作することによって、それらパイロット弁に対応する制御弁のパイロット室にパイロット圧が導かれ、当該制御弁が中立位置から切換位置に切り換るものである。
なお、図中符号１０〜１５はセンタリングスプリングで、上記パイロット室にパイロット圧が作用していないとき、当該制御弁を中立位置に保つためのものである。
【０００３】
上記制御弁４〜６には、中立ポート１６〜１８を設けるとともに、これら中立ポート１６〜１８は直列に接続され、制御弁４〜６が中立位置にあるとき、互いに連通する構成にしている。そして、上記制御弁のうち、最下流に位置する制御弁６の中立ポート１８はタンクＴに連通させている。
【０００４】
上記制御弁４には、流入ポート１９とタンクポート２０とを設けるとともに、アクチュエータポート２１，２２を設けている。なお、制御弁４は単動シリンダであるリフトシリンダ１を制御するので、一方のアクチュエータポート２１は塞いでいる。
また、制御弁５，６も同様にして流入ポート２３，２４、タンクポート２５，２６を設けるとともに、アクチュエータポート２７〜３０を設けている。
【０００５】
上記のようにした回路には、図示していないエンジン等の走行機構の駆動源に連係した定吐出量ポンプＰを接続しているが、この定吐出量ポンプＰは、最上流の制御弁４の中立ポート１６に連通するとともに、パラレル通路３１を介して、各制御弁４〜６の流入ポート１９，２３，２４に接続している。
なお、上記タンクポート２０，２５，２６のそれぞれは、タンク通路３２を介してタンクＴに連通している。
【０００６】
上記のようにした制御弁４〜６は、それらが図示の中立位置にあるとき、流入ポート１９，２３，２４およびタンクポート２０，２５，２６が閉じて、中立ポート１６〜１８が開き、定吐出量ポンプＰの吐出量の全量をタンクＴに導く。
上記の状態から、例えばパイロット弁７を操作してパイロットポンプＰＰからのパイロット圧を制御弁４のパイロット室４ｂに導くと、制御弁４は図面右側位置に切り換る。制御弁４が図面右側位置に切り換れば、中立ポート１６が閉じるとともに、流入ポート１９とアクチュエータポート２２とが連通し、定吐出量ポンプＰの吐出量がリフトシリンダ１に導かれ、リフトシリンダ１が上昇動作をする。
【０００７】
一方、パイロット弁７を操作してパイロットポンプＰＰからのパイロット圧を制御弁４のパイロット室４ａに導くと、制御弁４は図面左側位置に切り換る。制御弁４が図面左側位置に切り換れば、中立ポート１６が閉じるとともに、流入ポート１９とアクチュエータポート２２との連通が遮断されるとともに、アクチュエータポート２２とタンクポート２０とが連通する。したがって、リフトシリンダ１はタンクＴに連通し、下降動作をする。
【０００８】
なお、上記制御弁５，６に関しても、中立位置にあるとき、流入ポート２３，２４およびタンクポート２５，２６と、アクチュエータポート２７〜３０との連通が遮断されるとともに、パイロット弁８，９を操作して中立位置以外の切換位置に切り換えたとき、いずれかの一方のアクチュエータポートが流入ポート２３，２４に連通し、いずれか他方のアクチュエータポートがタンクポート２５，２６に連通するものである。
また、図中符号３３〜３５は、各制御弁４〜６における流入ポート１９〜２４の上流側に設けたロードチェック弁、３６はリリーフ弁である。
【特許文献１】特開２００６−３０６５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のようにした従来の作業機用制御回路を走行機構に備えた場合には、定吐出量ポンプＰがエンジン等の走行機構の駆動源に連係しているので、例えばリフトシリンダ１等の油圧アクチュエータを作動していない状態で、エンジンの回転数を上げると、そのエンジン回転数の上昇にともなって、定吐出量ポンプＰの回転数も上がって、その吐出量が増えてしまう。しかも、このときの吐出量の全量がタンクＴに戻されるだけなので、そのエネルギーロスが非常に大きくなってしまう。
そして、上記のようにエネルギー効率が悪い従来の制御回路を取り付けた既存の作業機は、それを簡単に改良できないという問題があった。
【００１０】
この発明の目的は、エネルギー効率が悪い制御回路を搭載した作業機でも、それを簡単に改造できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、メインバルブブロックには油圧アクチュエータを制御する制御弁を組み込むとともに、この制御弁を切り換え制御するためのパイロット圧を制御するパイロット弁を設ける一方、上記制御弁は、それが中立位置にあるとき、中立ポートを開いてアクチュエータポートを閉じ、パイロット弁からのパイロット圧が作用して切換位置にあるとき、中立ポートを閉じてアクチュエータポートを開く構成にした走行機構を備えた作業機用制御回路を前提にするものである。
【００１２】
そして、第１の発明は、上記制御弁にレギュレータを備えかつ走行機構の原動機に連係した可変吐出量ポンプを接続するとともに、制御弁の上記中立ポートの下流側を塞ぐ一方、上記メインブロックにサブブロックを連接し、このサブブロックには、上記制御弁と同一のパイロット圧で切り換え動作する負荷圧検出弁を組み込んでなり、この負荷圧検出弁は、ノーマル状態にあるとき、上記アクチュエータポートとレギュレータとの連通を遮断して可変吐出量ポンプの吐出量を最少にし、パイロット圧が作用して切り換ったとき、アクチュエータポートとレギュレータとを連通させて、可変吐出量ポンプの吐出量を増大させる一方、負荷圧検出弁にパイロット圧が作用したとき、上記制御弁よりも先に開位置を保つ構成にした点に特徴を有する。
【００１３】
第２の発明は、互いの中立ポートを連通させた複数の制御弁を備え、最下流における制御弁の中立ポートの下流側を閉塞するとともに、これら制御弁のそれぞれに負荷圧検出弁を対応させ、各制御弁のパイロット室とそれに対応付けられた負荷圧検出弁のパイロット室とを連通させ、かつ、各負荷圧検出弁に導かれたアクチュエータの最高負荷圧を選択する選択弁をサブブロックに設けた点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１４】
第１および２の発明によれば、メインブロックにサブブロックを連接するとともに、上記メインブロックにレギュレータを備えた可変吐出量ポンプを接続することによって、いわゆるロードセンシング回路を実現できる。したがって、油圧アクチュエータを作動させていない状態で、走行機構の走行速度を上げたときも、エネルギーの無駄な消費を押えることができる。
【００１５】
しかも、すでに従来型の制御回路を搭載した作業機であっても、そのメインブロックにサブブロックを連接するとともに、レギュレータを備えた可変吐出量ポンプを取り替えるだけで、エネルギー効率がよい作業機に簡単に改造することができる。
第２の発明によれば、複数の制御弁を備えた作業機にも対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に示した実施形態は、図３に示した従来例と同様にフォークリフトに搭載した制御回路に関し、リフトシリンダ１、チルトシリンダ２およびアタッチメント用のアクチュエータ３を備えるとともに、これら各油圧アクチュエータには、メインバブルブロックＭＢに組み込んだ制御弁４〜６を接続している。そして、これら制御弁４〜６のそれぞれには、パイロット弁７〜９を接続し、パイロット弁７〜９を操作することによって、パイロットポンプＰＰからのパイロット圧を、上記制御弁４〜６のいずれかのパイロット室に導くようにしている。
【００１７】
なお、上記制御弁４〜６およびパイロット弁７〜９の構成は、図３に示した従来と同一なので、それらの詳細な説明は省略するとともに、図３と同一の構成要素に関しては同一符号を用いて説明する。ただし、この実施形態においては、最下流の制御弁６における中立ポート１８の下流側は塞いでいる。
【００１８】
上記のようにした制御回路には、レギュレータ３７を備えかつ図示していない走行機構のエンジンに連係した可変吐出量ポンプＶＰを接続している。そして、上記レギュレータ３７には負荷圧検出通路Ｌを接続し、制御弁４〜６の開度に応じて、制御弁前後の差圧すなわち可変吐出ポンプＶＰの吐出圧と負荷圧検出通路Ｌの圧力との差圧が一定に保たれるように、上記レギュレータ３７が制御機能を発揮するものである。
【００１９】
また、制御弁４〜６を組み込んだ上記メインブロックＭＢには第１サブブロックＳＢ１を連接しているが、この第１サブブロックＳＢ１には、負荷圧検出弁３８〜４２を組み込んでいる。これら負荷圧検出弁３８〜４２は、その一方にパイロット室３８ａ〜４２ａを設け、これらパイロット室３８ａ〜４２ａに対向する側にスプリング４３〜４７を設けている。
上記負荷圧検出弁３８は、そのパイロット室３８ａを制御弁４のパイロット室４ｂに連通させている。つまり、制御弁４のパイロット室４ｂに負荷圧検出弁３８を対応させている。そして、パイロット室４ｂにパイロット圧が導かれたときには、負荷圧検出弁３８のパイロット室３８ａにも同圧のパイロット圧が導かれるようにしている。
【００２０】
また、制御弁５のパイロット室５ａ，５ｂのそれぞれにも、負荷圧検出弁３９のパイロット室３９ａと負荷圧検出弁４０のパイロット室４０ａを連通させ、制御弁６のパイロット室６ａ，６ｂのそれぞれにも、負荷圧検出弁４１のパイロット室４１ａと負荷圧検出弁４２のパイロット室４２ａを連通させている。
そして、上記負荷圧検出弁３８〜４２には、流通路３８ｂ〜４２ｂおよび検出路３８ｃ〜４２ｃを設けている。
【００２１】
上記負荷圧検出弁３８がノーマル位置あるいは切換位置のいずれの位置にあっても、流通路３８ｂを介してアクチュエータポート２２とリフトシリンダ１とを連通させる。
また、負荷圧検出弁３８に設けた流通路３８ｂは、選択弁５１の一方のポートに連通した負荷圧導入路５２に常時連通するが、負荷圧検出弁３８が、図示のノーマル位置にあるときには、検出路３８ｃを介して負荷圧導入路５２をタンクＴに連通させる。
負荷圧検出弁３８がスプリング４３のばね力に抗して切り換えられたときには、言い換えると切換位置にあるときには、負荷圧導入路５２は検出路３８ｃを介して流通路３８ｂに連通する。したがって、流通路３８ｂの負荷圧は負荷圧導入路５２を介して選択弁５１に導かれる。
【００２２】
上記した負荷圧検出弁３９〜４２も、原則的には上記負荷圧検出弁３８と同一の構成であるが、制御弁５には、その一方のアクチュエータポート２７に負荷圧検出弁３９の流通路３９ｂを接続し、他方のアクチュエータポート２８に負荷圧検出弁４０の流通路４０ｂを接続している。さらに、制御弁６には、その一方のアクチュエータポート２９に負荷圧検出弁４１の流通路４１ｂを接続し、他方のアクチュエータポート３０に負荷圧検出弁４２の流通路４２ｂを接続している。また、負荷圧検出弁３９〜４２には検出路３９ｃ〜４２ｃを設け、当該負荷圧検出弁３９〜４２がノーマル位置にあるとき、選択弁４８，４９に接続した負荷圧導入路５３〜５６をタンクに連通する。
【００２３】
また、負荷圧検出弁３９〜４２がスプリング４４〜４７のばね力に抗して切り換えられたときには、言い換えると切換位置にあるときには、負荷圧導入路５３〜５６は検出路３９ｃ〜４２ｃを介して流通路３９ｂ〜４２ｂに連通する。したがって、流通路３９ｂ〜４２ｂの負荷圧は負荷圧導入路５３〜５６を介して選択弁４８，４９に導かれる。
【００２４】
なお、選択弁４８および４９は選択弁５０に連通し、この選択弁５０は選択弁５１に連通している。したがって、各選択弁４８〜５１で高い方の圧力が選択され、最終的には、リフトシリンダ１、チルトシリンダ２およびアタッチメント用のアクチュエータ３のうち、最高負荷圧が選択されてレギュレータ３７に導かれることになる。
【００２５】
次に、この実施形態の作用について説明する。
先ず、制御弁４〜６を組み込んだメインブロックＭＢに定吐出量ポンプを接続した既存の走行機構を図示の回路構造に変更するには、上記定吐出量ポンプを取り外して、そこにレギュレータ３７を備えた可変吐出量ポンプＶＰを接続する。
また、上記メインブロックＭＢには第２サブブロックＳＢ２を連接した第１サブブロックＳＢ１を連接することによって、既存の制御回路をいわゆるロードセンシングタイプの回路に簡単に改造することができる。
【００２６】
上記のように改造した制御回路において、すべての制御弁４〜６を中立位置に保っていれば、言い換えるとすべてのパイロット室４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂおよび６ａ、６ｂにパイロット圧が作用していないとき、負荷圧検出弁３８〜４２のパイロット室３８ａ〜４２ａにもパイロット圧が導入されない。したがって、負荷圧検出弁３８〜４２は、スプリング４３〜４７の作用で図示のノーマル位置を保ち、負荷圧導入路５２〜５６をタンクＴに連通させる。したがって、いずれの選択弁４８〜５１はタンク圧に保たれるので、負荷圧検出通路Ｌもタンク圧に保たれる。
【００２７】
上記のように負荷圧検出通路Ｌがタンク圧に保たれれば、ポンプ吐出圧との差圧が設定より大きいため、可変吐出量ポンプＶＰの吐出量を最少に保つように、当該可変吐出量ポンプＶＰの傾転角を制御する。したがって、リフトシリンダ１、チルトシリンダ２およびアクチュエータ３のいずれも作動させていない状況で、走行機構の原動機の回転数を上げても、可変吐出量ポンプＶＰの吐出量は最少に保たれる。このように可変吐出量ポンプＶＰの吐出量は最少に保たれるので、エネルギーロスも最少になる。
【００２８】
次に、リフトシリンダ１を上昇させる場合について説明する。リフトシリンダ１を上昇させるときには、パイロット弁７を操作して、制御弁４のパイロット室４ｂにパイロット圧を導いて、制御弁４を図面右側位置に切り換える。このときには、パイロット室４ｂに作用したパイロット圧は、負荷圧検出弁３８のパイロット室３８ａにも作用するので、当該負荷圧検出弁３８が図示のノーマル位置から切換位置に切り換る。
【００２９】
ただし、パイロット圧がパイロット室４ｂおよび３８ａに同時に作用したときでも、負荷圧検出弁３８が、制御弁４よりも相対的に早く切り換るようにしている。つまり、負荷圧検出弁３８のスプリング４３のばね力を、制御弁４のセンタリングスプリング１０のばね力よりも弱くし、上記のように負荷圧検出弁３８が相対的に早く切り換るようにしている。なお、上記のように負荷圧検出弁３８を相対的に早く切り換えるようにするために、パイロット室４ｂおよび３８ａの受圧面積を調整してもよい。
【００３０】
いずれにしても、制御弁４が図面右側位置に切り換ったときには、負荷圧検出弁３８が切換位置に切り換っているので、可変吐出量ポンプＶＰの吐出圧が、制御弁４→負荷圧検出弁３８の検出路３８ｃ→負荷圧導入路５２→選択弁５１→負荷圧検出通路Ｌを介してレギュレータ３７に導かれる。
したがって、レギュレータ３７は、可変吐出量ポンプＶＰの吐出圧と、負荷圧検出通路Ｌの圧力、すなわち制御弁４の下流側の圧力との差圧が、制御弁４の開度に応じて常に一定になるように制御する。
【００３１】
つまり、制御弁４の開度が大きければ、それにともなって可変吐出量ポンプＶＰの吐出量が多くなるように、当該可変吐出量ポンプＶＰの傾転角を大きくする。反対に、制御弁４の開度が小さければ、可変吐出量ポンプＶＰの吐出量が少なくなるように、当該可変吐出量ポンプＶＰの傾転角を小さくする。
また、他の負荷圧検出弁３９〜４２も、上記負荷圧検出弁３８と全く同様に機能するもので、複数の負荷圧検出弁が同時に切り換ったときには、選択弁４８〜５１で最高負荷圧が選択されて負荷圧検出通路Ｌに導かれる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、第１サブブロックＳＢ１と第２サブブロックＳＢ２とを別々にしたが、それらを一体化してもよい。
また、上記負荷圧検出弁３８〜４２は、図２において負荷圧検出弁３８を代表例として示したように、アクチュエータポート２２とリフトシリンダ１とを常時連通させるとともに、その常時連通する通路と負荷圧検出弁３８とを分離する。そして、負荷圧検出弁３８は、図示のように２位置３ポート弁とし、ノーマル位置において流通路３８ｂを介して、負荷圧導入路５２をタンクＴに連通させ、切換位置において検出路３８ｃを介してアクチュエータポート２２を負荷圧導入路５２に連通させる構成にしてもよい。
【００３３】
なお、図３に示した従来の回路において、最上流の制御弁の中立ポートを塞ぐとともに、当該回路にレギュレータを備えた可変吐出量ポンプを接続し、各アクチュエータの最高負荷圧を選択してその負荷圧を上記レギュレータに導くようにしても、当該回路をいわゆるロードセンシング回路に改良することはできない。言い換えると、上記実施形態の負荷圧検出弁３８〜４２を用いずに、当該回路を上記ロードセンシング回路に改良することはできない。
【００３４】
なぜならば、制御弁が中立位置においてアクチュエータポートが閉じられるとともに、選択弁をタンクに導く通路もないので、可変吐出量ポンプの吐出量を減少させることができないだけでなく、当該回路に可変吐出量ポンプの吐出圧がこもって、その逃げ道がなくなるからである。
上記のように、この実施形態によれば、メインブロックＭＢに、負荷圧検出弁を備えた第１サブブロックＳＢ１を連接するだけで、既存の回路をロードセンシング回路に改造でき、エネルギーロスを最少に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施形態を示す回路図である。
【図２】他の実施形態を示す要部の回路図である。
【図３】従来の制御回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３６】
１        リフトシリンダ
２        チルトシリンダ
３        アタッチメント用のアクチュエータ
４〜６      制御弁
７〜９      パイロット弁
１６〜１８  中立ポート
２７〜３０  アクチュエータポート
ＭＢ        メインブロック
ＶＰ        可変吐出量ポンプ
３７        レギュレータ
ＳＢ１      第１サブブロック
３８〜４２  負荷圧検出弁
４８〜５１  選択弁
【図１】
2010137971.tif 000003
【図２】
2010137971.tif 000004
【図３】
2010137971.tif 000005