(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ吐出油を、優先流ポート側と余剰流ポート側とに分配するバイパス形流量制御弁と、バイパス形流量制御弁の上流側から一定流量を分流するシリーズ形流量制御弁と、シリーズ形流量制御弁の下流側に設けたパイロット圧発生用のリリーフ弁と、このリリーフ弁で発生させたパイロット圧を導くパイロットラインと、上記優先流ポート側の切換弁が制御するアクチュエータの負荷圧を導く負荷ラインと、中立位置にあるとき、バイパス形流量制御弁に接続する流入ポートを遮断するとともに、負荷ラインをタンクに連通する上記優先流ポート側の切換弁とを備え、上記バイパス形流量制御弁は、その一方のパイロット室に、優先流ポート側の切換弁の上流の圧力を導き、かつ、スプリングを設けた他方のパイロット室に、負荷ラインの圧力と、パイロットラインのパイロット圧とを高圧選択して導く構成にし、さらに、このバイパス形流量制御弁は、バルブボディに形成したコンペンセータスプール孔と、コンペンセータスプール孔に摺動自在に組み込んだコンペンセータスプールと、コンペンセータスプールの一端を臨ませた一方のパイロット室と、コンペンセータスプールの他端を臨ませ、スプリングを設けた他方のパイロット室とからなり、コンペンセータスプールがノーマル位置にあるとき、優先流ポートをポンプポートに連通し、コンペンセータスプールがスプリングに抗して移動したとき、優先流ポートとポンプポートとの開度を小さくしつつ、余剰流ポートをポンプポートに連通する構成とし、また、シリーズ形流量制御弁は、コンペンセータスプールに形成したスプール孔と、このスプール孔に摺動自在に組み込んだスプールと、コンペンセータスプールに形成し、その位置にかかわらずポンプポートをスプール孔内に連通する導入孔と、スプールの一端を臨ませた一方のパイロット室と、スプールの他端を臨ませ、スプリングを設けた他方のパイロット室と、スプールに形成し、導入孔から導入されたポンプ吐出油を一方のパイロット室に導く一方の通路と、スプールに形成し、導入孔から導入されたポンプ吐出油を絞りつつ他方のパイロット室に導く他方の通路とからなり、他方の通路前後の差圧が大きくなったとき、スプールがスプリングに抗して移動して、導入孔の開度を小さくし、他方の通路の絞り開度前後の差圧が小さくなったとき、スプールが一方のパイロット室側に移動して、導入孔の開度を大きくする構成にしたことを特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】
パイロット圧発生用のリリーフ弁は、バルブボディに形成し、シリーズ形流量制御弁の他方のパイロット室に連通させた圧力室と、スプリングによってシート部に着座させ、上記圧力室に臨ませたポペットとを備え、圧力室の圧力がリリーフ圧に達したとき、ポペットがスプリングに抗してシート部から離れて、圧力室をタンクに連通する構成にしたことを特徴とする請求項１記載の油圧制御装置。
【請求項３】
バルブボディに、ポンプポートをタンクに連通する連絡通路を形成し、さらに、バルブボディには、通常は連絡通路を閉じ、ポンプポートの圧力が高くなったとき、この連絡通路を開いて、ポンプポートをタンクに連通する構成にしたメインリリーフ弁を組み込んだことを特徴とする請求項１又は２記載の油圧制御装置。
【請求項４】
バルブボディに、余剰流ポートをタンクに連通する連絡通路を形成し、さらに、バルブボディには、通常は連絡通路を閉じ、余剰流ポートの圧力が高くなったとき、この連絡通路を開いて、余剰流ポートをタンクに連通する構成にしたサブリリーフ弁を組み込んだことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一に記載の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フォークリフト等の車両に用いられる油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフトに用いられる油圧制御装置としては、例えば、図４に示すものがあった。
図示しないバッテリによって駆動されるポンプＰには、ポンプライン１を介して切換弁２〜４を接続している。
これら切換弁２〜４は、それぞれリフト用シリンダ、チルト用アクチュエータ、アタッチメント用アクチュエータを制御するものである。そして、各切換弁２〜４の供給ポート５〜７を、パラレルフィーダ８を介してポンプライン１に接続している。
【０００３】
各切換弁２〜４は、その中立位置で、ポンプライン１を開放している。したがって、すべての切換弁２〜４が中立位置にあれば、ポンプライン１は、タンクに連通することになる。
そして、切換弁２を図面右側の上昇位置に切換えたとき、あるいは、切換弁３、４を左右いずれかの位置に切換えたとき、ポンプライン１を遮断するとともに、供給ポート５〜７を、それぞれアクチュエータポート２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂに連通する。
ただし、切換弁２の図面左側の下降位置だけは、リフト用シリンダを自重で下降させるために、ポンプライン１を開放したまま、アクチュエータポート２２をタンクポート７１に連通する。
【０００４】
上記ポンプライン１のパラレルフィーダ８より上流側には、シーケンス弁９を設けている。このシーケンス弁９は、ポンプライン１がタンクに連通しているときでも、その上流側に設定圧力Ｐ1を発生させるものである。ただし、ポンプライン１の圧力が設定圧力Ｐ1より高くなったときは、このシーケンス弁９は全開状態を保ち、圧力損失がほとんど発生しない構成にしている。
【０００５】
また、ポンプライン１には、上記シーケンス弁９の上流側にパイロットライン１０を接続するとともに、このパイロットライン１０に減圧弁１１を設けている。この減圧弁１１は、ポンプ吐出圧を減圧して、パイロットライン１の圧力を設定圧力Ｐ2に維持するものである。ただし、ポンプ吐出圧が設定圧力Ｐ2より低ければ、この減圧弁１１は機能せず、そのポンプ吐出圧をそのままパイロットライン１０に導くようにしている。
ここでは、この減圧弁１１の設定圧力Ｐ2を、上記シーケンス弁９の設定圧力Ｐ1よりも高くしている。
【０００６】
このようにした油圧制御装置では、例えば、すべての切換弁２〜４が中立位置にあり、ポンプライン１がタンクに連通しているときでも、上記シーケンス弁９によって、その上流側に設定圧力Ｐ1を発生させることができる。言い換えれば、切換弁２〜４を中立位置に保っているときでも、パイロットライン１０に、一次パイロット圧を発生させておくことができる。
このパイロットライン１０の一次パイロット圧は、切換弁２〜４のパイロット室１２ａ、１２ｂ〜１４ａ、１４ｂにそれぞれ導かれている。そして、その一次パイロット圧を比例電磁弁１５ａ、１５ｂ〜１７ａ、１７ｂでそれぞれ制御して二次パイロット圧を生成し、その二次パイロット圧を、各切換弁２〜４のスプールに作用させるようにしている。
【０００７】
いずれかの切換弁２〜４を切換えると、そのアクチュエータの負荷圧によって、ポンプライン１のポンプ吐出圧がシーケンス弁９の設定圧力Ｐ1より高くなる。そして、ポンプライン１のポンプ吐出圧が高くなると、シーケンス弁９が全開状態となり、その上下流ともに同じ圧力になる。
そして、ポンプライン１のポンプ吐出圧が設定圧力Ｐ2よりも高くなれば、減圧弁１１は、そのポンプ吐出圧を減圧して、パイロットライン１の圧力を設定圧力Ｐ2に維持することになる。
【０００８】
なお、符号１８は、この油圧制御装置を保護するためのメインリリーフ弁である。
また、符号１９、２０は、サブリリーフ弁である。これらサブリリーフ弁１９、２０は、他のアクチュエータと比べて使用する圧力範囲の低いアタッチメント用アクチュエータを保護するためのものである。したがって、これらサブリリーフ弁１９、２０のリリーフ圧は、上記メインリリーフ弁１８のリリーフ圧よりも低く設定されている。
【０００９】
次に、この従来例の油圧制御装置の作用を説明する。
図４に示す切換弁２〜４の中立状態から、例えば、リフト用シリンダを上昇させる場合は、比例電磁弁１５ａのソレノイドを励磁する。このとき、比例電磁弁１５ａは、パイロットライン１０の一次パイロット圧を制御して二次パイロット圧を生成し、その二次パイロット圧を切換弁２のスプールに作用させる。したがって、この切換弁２は、センタリングスプリング２１に抗して、図面右側の上昇位置に切換わる。
【００１０】
この上昇位置では、ポンプライン１が遮断されるので、ポンプ吐出油がパラレルフィーダ８に導かれる。そして、そのポンプ吐出油が、供給ポート５からアクチュエータポート２２に供給され、所定圧に達したとき、バランスピストンタイプのポペット弁２５を開いて、図示しないリフト用シリンダのボトム側室に供給される。
【００１１】
逆に、リフト用シリンダを下降させる場合は、比例電磁弁１５ｂのソレノイドを励磁する。このとき、比例電磁弁１５ｂは、パイロットライン１０の一次パイロット圧を制御して二次パイロット圧を生成し、その二次パイロット圧を切換弁２のスプールに作用させる。したがって、この切換弁２は、センタリングスプリング２１に抗して、図面左側の下降位置に切換わる。
【００１２】
この下降位置では、既に述べたが、シリンダを自重で下降させるために、ポンプライン１を開放させたまま、アクチュエータポート２２をタンクポート７１に連通する。したがって、リフト用シリンダのボトム側室の作動油が、ポペット弁２５を開いて、タンクに戻されることになる。
なお、切換弁３、４を切換えたときも、同様に、その切換位置に応じて、アクチュエータポート２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂを、供給ポート６、７及びタンクポート７２、７３に連通して、アクチュエータを作動させる。ただし、ここでは、その作用についての説明は省略する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の油圧制御装置では、パイロットライン１０の一次パイロット圧が、状況によって、シーケンス弁９で決められたり、減圧弁１１で決められたりする。そのため、パイロットライン１０の一次パイロット圧が変動してしまい、アクチュエータの操作性が悪くなるといった問題があった。
つまり、ポンプ吐出圧が減圧弁１１の設定圧力Ｐ2より高い状況では、パイロットライン１０の一次パイロット圧を、その設定圧力Ｐ2に維持することができる。
しかし、ポンプ吐出圧が減圧弁１０の設定圧力Ｐ2よりも低い状況では、減圧弁１１が機能せず、シーケンス弁９の設定圧力Ｐ1を最低圧力として、ポンプ吐出圧がそのままパイロットライン１０に導かれてしまう。そのため、パイロットライン１０の一次パイロット圧は、ポンプ吐出圧とともに、シーケンス弁９の設定圧力Ｐ1と減圧弁１１の設定圧力Ｐ2との範囲で変動することになり、アクチュエータの操作性が悪くなってしまう。
【００１４】
一方、シーケンス弁９の設定圧力Ｐ1と減圧弁１１の設定圧力Ｐ2とを同じにしておけば、パイロットライン１０の一次パイロット圧の変動をなくし、常に一定に保つことは可能となる。
ここで、一次パイロット圧は、切換弁２〜４の応答性等を考えると、高い圧力にしておいた方がよい。そのためには、減圧弁１１の設定圧力Ｐ2及びシーケンス弁９の設定圧力Ｐ1を、できるだけ高く設定しておくのが望ましい。
しかし、シーケンス弁９は、切換弁２〜４が中立状態にあるアイドリング時でも設定圧力Ｐ1を発生させるので、その設定圧力Ｐ1が高くなれば、アイドリング時のエネルギーロスも大きくなってしまう。つまり、シーケンス弁９の設定圧力Ｐ1は、必要最小限に抑えておくのが望ましい。
このように、シーケンス弁９の設定圧力Ｐ1と減圧弁１１の設定圧力Ｐ2とを同じに設定すると、一次パイロット圧を常に一定にしておくことはできるが、その設定圧力Ｐ1、Ｐ2を高く設定するか、低く設定するかによって、切換弁２〜４の応答性が悪くなったり、アイドリング時にエネルギーロスが発生したりしてしまう。
【００１５】
また、上記従来例の油圧制御装置では、各切換弁２〜４を切換えるとき、ポンプライン１を遮断しつつ、供給ポート５〜７をアクチュエータポート２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂに連通するブリードオフ制御を行なっている。つまり、ポンプ吐出油をアクチュエータ側に供給する過程で、その一部をポンプライン１からタンクに戻すようにしている。
しかし、このようなブリードオフ制御を行なうと、タンクに戻される流量が、ポンプ吐出量やアクチュエータの負荷圧の影響を受けて変動してしまい、アクチュエータ側に供給される流量にばらつきが生じる。例えば、リフト用シリンダを上昇させようと、比例電磁弁１５ａのソレノイドを同じだけ励磁しても、状況によってリフト用シリンダ側に供給される流量に差がでてしまい、作動性が悪くなってしまう。
【００１６】
一方、ポンプ吐出量やアクチュエータの負荷圧の影響によってアクチュエータ側に供給される流量がばらつかないように、ブリードオフ制御でなく、ポンプライン１を十分に遮断してから、供給ポート５〜７をアクチュエータポート２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂに連通するようにすると、その間に、ポンプ吐出圧が上昇するブースト現象が起きてしまう。そのため、ポンプＰを駆動するバッテリの電流消費量が大きくなって、エネルギーロスとなってしまう。
この発明の目的は、安定した一次パイロット圧を得ることができ、しかも、アクチュエータの作動性を向上させることのできる油圧制御装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、油圧制御装置に係り、ポンプ吐出油を、優先流ポート側と余剰流ポート側とに分配するバイパス形流量制御弁と、バイパス形流量制御弁の上流側から一定流量を分流するシリーズ形流量制御弁と、シリーズ形流量制御弁の下流側に設けたパイロット圧発生用のリリーフ弁と、このリリーフ弁で発生させたパイロット圧を導くパイロットラインと、上記優先流ポート側の切換弁が制御するアクチュエータの負荷圧を導く負荷ラインと、中立位置にあるとき、バイパス形流量制御弁に接続する流入ポートを遮断するとともに、負荷ラインをタンクに連通する上記優先流ポート側の切換弁とを備え、上記バイパス形流量制御弁は、その一方のパイロット室に、優先流ポート側の切換弁の上流の圧力を導き、かつ、スプリングを設けた他方のパイロット室に、負荷ラインの圧力と、パイロットラインのパイロット圧とを高圧選択して導く構成にしている。
【００１８】
さらに、バイパス形流量制御弁は、バルブボディに形成したコンペンセータスプール孔と、コンペンセータスプール孔に摺動自在に組み込んだコンペンセータスプールと、コンペンセータスプールの一端を臨ませた一方のパイロット室と、コンペンセータスプールの他端を臨ませ、スプリングを設けた他方のパイロット室とからなり、コンペンセータスプールがノーマル位置にあるとき、優先流ポートをポンプポートに連通し、コンペンセータスプールがスプリングに抗して移動したとき、優先流ポートとポンプポートとの開度を小さくしつつ、余剰流ポートをポンプポートに連通する構成とし、また、シリーズ形流量制御弁は、コンペンセータスプールに形成したスプール孔と、このスプール孔に摺動自在に組み込んだスプールと、コンペンセータスプールに形成し、その位置にかかわらずポンプポートをスプール孔内に連通する導入孔と、スプールの一端を臨ませた一方のパイロット室と、スプールの他端を臨ませ、スプリングを設けた他方のパイロット室と、スプールに形成し、導入孔から導入されたポンプ吐出油を一方のパイロット室に導く一方の通路と、スプールに形成し、導入孔から導入されたポンプ吐出油を絞りつつ他方のパイロット室に導く他方の通路とからなり、他方の通路前後の差圧が大きくなったとき、スプールがスプリングに抗して移動して、導入孔の開度を小さくし、他方の通路の絞り開度前後の差圧が小さくなったとき、スプールが一方のパイロット室側に移動して、導入孔の開度を大きくする構成にした点に特徴を有する。
【００１９】
第２の発明は、第１の発明において、パイロット圧発生用のリリーフ弁は、バルブボディに形成し、シリーズ形流量制御弁の他方のパイロット室に連通させた圧力室と、スプリングによってシート部に着座させ、上記圧力室に臨ませたポペットとを備え、圧力室の圧力がリリーフ圧に達したとき、ポペットがスプリングに抗してシート部から離れて、圧力室をタンクに連通する構成にした点に特徴を有する。
第３の発明は、第１、２の発明において、バルブボディに、ポンプポートをタンクに連通する連絡通路を形成し、さらに、バルブボディには、通常は連絡通路を閉じ、ポンプポートの圧力が高くなったとき、この連絡通路を開いて、ポンプポートをタンクに連通する構成にしたメインリリーフ弁を組み込んだ点に特徴を有する。
第４の発明は、第１〜３の発明において、バルブボディに、余剰流ポートをタンクに連通する連絡通路を形成し、さらに、バルブボディには、通常は連絡通路を閉じ、余剰流ポートの圧力が高くなったとき、この連絡通路を開いて、余剰流ポートをタンクに連通する構成にしたサブリリーフ弁を組み込んだ点に特徴を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図２には、この発明の油圧制御装置の第１実施例を、図３には、第２実施例を示す。ただし、これら第１、２実施例を説明する前に、まず、図１に示す本発明の油圧制御装置の回路図について説明する。以下では、上記従来例の油圧制御装置と同じ構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
ポンプＰには、シリーズ形流量制御弁２６と、バイパス形流量制御弁２７とを並列に接続している。
【００２１】
シリーズ形流量制御弁２６は、絞り２８を有する。そして、この流量制御弁２６の一方のパイロット室２６ａには、絞り２８の上流側の圧力を導き、スプリング２９を設けた他方のパイロット室２６ｂには、絞り２８の下流側の圧力を導いている。
したがって、このシリーズ形流量制御弁２６は、絞り２８前後の差圧によって作動し、その差圧を一定に保つ。したがって、ポンプＰが駆動すれば、その吐出圧とは関係なく、ポンプ吐出油のうちの一定流量が、流量制御弁２６を通過することになる。
このシリーズ形流量制御弁２６の下流側には、一次パイロット圧発生用のリリーフ弁３０を設けている。そして、このリリーフ弁３０の上流側に、パイロットライン１０を接続している。
【００２２】
バイパス型流量制御弁２７は、ポンプＰに接続するポンプポート３１と、切換弁２、３の流入ポート３２、３３にパラレルに接続する優先流ポート３４と、切換弁４の供給ポート７に接続する余剰流ポート３５とを備えている。
このバイパス形流量制御弁２７は、ノーマル位置にあるとき、ポンプポート３１に導かれるポンプ吐出油の全量を切換弁２、３側に供給する。そして、ノーマル位置から切換わったとき、その切換量に応じて一部の流量を切換弁４側にも分配する。
この流量制御弁２７の一方のパイロット室２７ａには、オリフィス４３を介して、切換弁２、３の上流側の圧力を導いている。また、スプリング３６を設けた他方のパイロット室２７ｂには、詳しくは後述するが、負荷ライン３９、４０から高圧選択された圧力と、パイロットライン１０の一次パイロット圧とを高圧選択して導いている。
【００２３】
優先流ポート３４に接続する切換弁２、３は、中立位置にあるとき、流入ポート３２、３３を遮断する。そして、切換弁２、３を図面右側の上昇位置に切換えたとき、あるいは、切換弁３を左右いずれかの位置に切換えたとき、これら流入ポート３２、３３が中継ポート３７、３８に連通する。
中継ポート３７、３８に連通する供給ポート５、６は、切換弁２、３が中立位置にあるとき、タンクポート７１、７２に連通する。そして、切換弁２を図面右側の上昇位置に切換えたとき、あるいは、切換弁３を左右いずれかの位置に切換えたとき、これら供給ポート５、６がアクチュエータポート２２、２３ａ、２３ｂに連通する。
ただし、切換弁２の図面左側の下降位置だけは、従来例と同じくリフト用シリンダを自重で下降させるために、流入ポート３２と中継ポート３７とを遮断したまま、アクチュエータポート２２がタンクポート７１に連通する。
なお、余剰流ポート３５側の切換弁４については上記従来例と同じであり、その説明を省略する。
【００２４】
ここで、上記切換弁２、３の中継ポート３７、３８には、前述した負荷ライン３９、４０をそれぞれ接続している。そして、これら負荷ライン３９、４０の圧力を、シャトル弁４１によって高圧選択している。
さらに、負荷ライン３９、４０から高圧選択された圧力と、上記パイロットライン１０の一次パイロット圧とを、シャトル弁４２によって高圧選択して、前述したバイパス形流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導いている。
【００２５】
例えば、切換弁２、３が中立位置にあれば、供給ポート５、６がタンクポートに連通するので、負荷ライン３９、４０はタンク圧となっている。したがって、シャトル弁４２では、パイロットライン１０の一次パイロット圧が選択されて、バイパス形流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導かれる。
それに対して、切換弁２、３を切換えると、負荷ライン３９、４０にリフト用シリンダとチルト用アクチュエータの負荷圧が導かれ、シャトル弁４１で、その最高負荷圧が高圧選択される。そして、この最高負荷圧が一次パイロット圧よりも高くなれば、シャトル弁４２で高圧選択されて、バイパス形流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導かれる。
【００２６】
次に、この回路図に示した油圧制御装置の作用を説明する。
すべての切換弁２〜４が図１に示す中立位置にあるとき、バイパス形流量制御弁２７を介して接続する切換弁２、３の流入ポート３２、３３が遮断されているので、ポンプ吐出圧が発生する。
そして、ポンプ吐出油のうちの一定流量が、シリーズ形流量制御弁２６を介してリリーフ弁３０側に分流される。したがって、パイロットライン１０には、このリリーフ弁３０によって決められた一定の一次パイロット圧が発生する。
【００２７】
また、すべての切換弁２〜４が中立位置にあれば、シャトル弁４２で上記一次パイロット圧が高圧選択されて、バイパス形流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導かれる。
この一次パイロット圧は上記のように一定なので、バイパス形流量制御弁２７は、切換弁２、３の上流側の圧力を、一次パイロット圧よりもスプリング３６の弾性力に相当する圧力分だけ高く保つスタンバイ状態を保ち、ポンプ吐出油を、切換弁２、３側と切換弁４側とに分配する。
【００２８】
このバイパス形流量制御弁２７のスタンバイ状態では、例えば、ポンプ吐出圧が高くなろうとすると、切換弁２、３の上流側の圧力も高くなって、その高くなった分の圧力が一方のパイロット室２７ａに作用する。そして、他方のパイロット室２７ｂには一定の一次パイロット圧が作用しているので、バイパス形流量制御弁２７は、より多くのポンプ吐出油を余剰流ポート３５から切換弁４を介してタンクに戻すことになる。したがって、結局は、制御弁２、３の上流側の圧力を一定に保ち、ポンプ吐出圧が異常に高くなることもない。
【００２９】
上記中立位置から、切換弁２、３のうちのいずれか、例えば、切換弁３を切換えたとする。
このとき、チルト用アクチュエータの負荷圧が一次パイロット圧より高くなれば、その負荷圧が、シャトル弁４２を介してバイパス形流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導かれる。
したがって、バイパス形流量制御弁２７の切換状態は、チルト用アクチュエータの負荷圧に応じて決められ、切換弁３の流入ポート３３に導かれる供給圧を、チルト用アクチュエータの負荷圧よりもスプリング３６の弾性力に相当する圧力分だけ高く保つ。つまり、切換弁３の前後の差圧が一定に保たれることとなり、スプール開度に比例した一定の流量を、チルト用アクチュエータ側に導くことができる。
【００３０】
以上述べた油圧制御装置によれば、ポンプ吐出圧とは関係なく、シリーズ形流量制御弁２６を介して一定流量を分流し、リリーフ弁３０によって一次パイロット圧を発生させている。したがって、ポンプ吐出圧の影響で一次パイロット圧が変動することがなく、安定した一次パイロット圧を確保して、アクチュエータの操作性を向上させることができる。
【００３１】
また、切換弁２、３に関していえば、その中立位置で流入ポート３２、３３を遮断するクローズドセンタタイプにしている。つまり、これら切換弁２、３はブリードオフ制御をしないので、アクチュエータ側に供給される流量にばらつきが生じない。
特に、切換弁２、３のいずれかを切換えたとき、バイパス形流量制御弁２７が、切換えた切換弁２あるいは３の流入ポート３２あるいは３３に導かれる供給圧を、そのアクチュエータの負荷圧よりも一定圧だけ高く保つロードセンシング機能を発揮する。このようにして圧力補償されるので、切換弁２あるいは３の前後の圧力差が一定に保たれ、スプール開度に比例した一定の流量がアクチュエータ側に導かれる。したがって、例えば、リフト用シリンダを上昇させようと、比例電磁弁１５ａのソレノイドを同じだけ励磁すれば、状況にかかわらずリフト用シリンダ側に供給される流量を一定に保つことができ、作動性を向上させることができる。
【００３２】
しかも、切換弁２、３はクローズドセンタタイプとしているが、その上流側の圧力が、バイパス形流量制御弁２７によって決められる。そして、ポンプ吐出油の余剰流量は、余剰流ポート３５からタンクに戻されるので、ポンプ吐出圧が異常に高くなるブースト現象が発生することもなく、ポンプＰを駆動するバッテリの電流消費量を抑えて、エネルギーロスをなくすことができる。
なお、切換弁４については、従来例と同じくセンターオープンタイプであり、例えば、ブリードオフ制御を行えば、そのアクチュエータ側に供給される流量にばらつきが生じてしまう。ただし、制御弁４に接続するアタッチメント用アクチュエータは、リフト用シリンダやチルト用アクチュエータに比べれば使用する圧力範囲が低いことから、その流量のばらつきの範囲も狭く、ほとんど問題とならない。
【００３３】
図２には、図１の回路図で示した油圧制御装置の第１実施例を示す。この第１実施例は、上記油圧制御装置のうち、メインリリーフ弁１８、シリーズ形流量制御弁２６、バイパス形流量制御弁２７、及びリリーフ弁３０を、バルブボディ４４に一体化させたものである。
まず、バイパス形流量制御弁２７の構成について説明する。
バルブボディ４４には、ポンプポート３１を有するポンプ通路４５と、タンクに接続するタンク通路６６とを形成している。
また、バルブボディ４４の中央付近には、コンペンセータスプール孔４６を形成し、バイパス形流量制御弁２７を構成するコンペンセータスプール４７を組み込んでいる。
さらに、バルブボディ４４には、ポンプ通路４５の図面左側に、切換弁２、３側に接続する優先流ポート３４を形成している。また、ポンプポート３１の図面右側には、切換弁４側に接続する余剰流ポート３５を形成している。
【００３４】
コンペンセータスプール孔４６の図面左側開口には、キャップ４８を組み付けている。そして、キャップ４８内に、パイロット室２７ａを形成するとともに、このパイロット室２７ａに、優先流ポート３４からオリフィス４３及び中継通路４９を介して、前述したように制御弁２、３の上流側の圧力を導くようにしている。
また、コンペンセータスプール孔４６の図面右側開口には、キャップ５０を組み付けている。そして、キャップ５０内に、スプリング３６を設けたパイロット室２７ｂを形成するとともに、このパイロット室２７ｂに、前述したように、シャトル弁４２で高圧選択された一次パイロット圧、あるいは、リフト用シリンダ又はチルト用アクチュエータの最高負荷圧を導くようにしている。
【００３５】
このようにしたバイパス形流量制御弁２７では、コンペンセータスプール４７が、図２に示すノーマル位置にあるとき、ランド部５１によってポンプポート３１と余剰流ポート３５とを遮断する。したがって、ポンプポート３１のポンプ吐出油の全量が、優先流ポート３４から切換弁２、３側に供給される。
そして、コンペンセータスプール４７がスプリング３６に抗して移動すると、ノッチ５３がポンプポート３１側に近づいて、ポンプポート３１と優先流ポート３４との開度を小さくするとともに、ランド部５１に形成したノッチ５２を介して、ポンプポート３１と余剰流ポート３５とを連通する。したがって、ポンプポート３１のポンプ吐出油の一部が、余剰流ポート３５から切換弁４側に分配される。
【００３６】
次に、シリーズ形流量制御弁２６の構成について説明する。
上記コンペンセータスプール４７のパイロット室２７ａ側端部には、軸方向にスプール孔５４を形成している。そして、このスプール孔５４に、シリーズ形流量制御弁２６を構成するスプール５５を組み込んで、スプリング２９とともに閉塞部材５６を組み付けている。
スプール孔５４内では、スプール５５の図面右側に、一方のパイロット室２６ａを形成している。また、スプール５５の図面左側に、スプリング２９を設けた他方のパイロット室２６ｂを形成している。
【００３７】
さらに、コンペンセータスプール４７には、ノッチ５３よりもポンプポート３１側に配置した導入孔５７を形成している。したがって、コンペンセータスプール４７の位置にかかわらず、この導入孔５７からは、ポンプポート３１のポンプ吐出油がスプール孔５４内に導入される。
そして、導入孔５７から導入されたポンプ吐出油は、スプール５５に形成した一方の通路５８を介して一方のパイロット室２６ａに導かれる。また、導入孔５７から導入されたポンプ吐出油は、スプール５５に形成した他方の通路５９で絞られつつ、他方のパイロット室２６ｂに導かれる。つまり、この他方の通路５９が、上記回路図で説明した絞り２８を構成している。
【００３８】
このようにしたシリーズ形流量制御弁２６では、他方の通路５９によって構成される絞り２８前後の差圧に応じて、スプール５５が移動する。
例えば、ポンプポート３１のポンプ吐出圧が高くなると、絞り２８前後の差圧が大きくなろうとするので、スプール５５はスプリング２９に抗して移動する。したがって、導入孔５７の開度を小さくして、それ以上ポンプ吐出油を導入しないようにする。
逆に、ポンプポート３１のポンプ吐出圧が低くなると、絞り２８前後の差圧が小さくなろうとするので、スプール５５がパイロット室２６ａ側に移動する。したがって、導入孔５７の開度を大きくして、ポンプ吐出油を導入する。
このように、ポンプ吐出圧とは関係なく、絞り２８前後の差圧を一定に保つようスプール５５が移動して、ポンプ吐出油のうちの一定流量を、パイロット室２６ｂを介してパイロットライン１０ヘと導く。
【００３９】
次に、パイロット圧発生用のリリーフ弁３０の構成について説明する。
バルブボディ４４には、上記シリーズ形流量制御弁２６の他方のパイロット室２６ｂに連通する圧力室６０を形成している。
また、バルブボディ４４に、プラグ６１を組み付けている。そして、このプラグ６１内に、スプリング６２とともにポペット６３を組み込んで、このポペット６３を上記圧力室６０に臨ませている。このとき、プラグ６１に調整ネジ６４を組み付け、この調整ネジ６４によってスプリング６２のイニシャル荷重を決めて、ポペット６３をシート部６５に着座させている。
【００４０】
このようにしたリリーフ弁３０では、上記シリーズ形流量制御弁２６で分流された作動油が、パイロット室２６ｂを介して圧力室６０に導かれる。そして、その作動油の圧力が、スプリング６２のイニシャル荷重によって決められた圧力まで高くなると、ポペット６３がシート部６５から離れ、その圧力を維持することになる。したがって、既に述べたように、パイロットライン１０には、このリリーフ弁３０によって決められた一定の一次パイロット圧が発生する。
【００４１】
なお、バルブボディ４４の図面下側では、上記ポンプポート３１が連通するポンプ通路４５を、タンク通路６６に連通させて、その連通途中にメインリリーフ弁１８を設けている。なお、ここでは、ポンプ通路４５の一部が、この発明でいう連絡通路を構成している。
このメインリリーフ弁１８の内部構造についての説明は省略するが、ポンプ通路４５のポンプ吐出圧が異常に高くなったとき、ポペット６７を押し開いて、このポンプ吐出圧をタンク通路６６に逃すようにしている。
【００４２】
図３には、図１の回路図で示した油圧制御装置の第２実施例を示す。この第２実施例は、上記第１実施例の構成に加えて、バルブボディ４４に、これから説明するサブリリーフ弁６８も組み付けたものである。したがって、以下では、このサブリリーフ弁６８を中心に説明するとともに、上記第１実施例と同じ構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
まず、図１に示す回路図で、このサブリリーフ弁６８についての機能を説明する。
図１に示すように、バイパス形流量制御弁２７の余剰流ポート３５側の下流で、かつ、切換弁４の上流に、サブリリーフ弁６８を設けている。
このサブリリーフ弁６８は、上記従来例のサブリリーフ弁１９、２０と同様、他のアクチュエータと比べて使用する圧力範囲の低いアタッチメント用アクチュエータを保護するためのものである。
【００４３】
上記従来例の油圧制御装置では、切換弁４が切換弁２、３と同じ回路系に接続するために、切換弁４だけに用いるサブリリーフ弁を、その切換弁４の下流側に配置しなければならない。ところが、切換弁４の下流側に配置するのでは、どうしてもアクチュエータポート２４ａ、２４ｂごとにサブリリーフ弁１９、２０を設けなければならない。
それに対して、図１の回路図で示した油圧制御装置では、切換弁４を、切換弁２、３と異なる回路系に接続するので、サブリリーフ弁６８を、切換弁４の上流に設けることができる。したがって、一つのサブリリーフ弁６８だけですみ、コストダウンを図ることができる。
【００４４】
図３に示す第２実施例では、以上述べたサブリリーフ弁６８を、バルブボディ４４に組み込んでいる。
つまり、余剰流ポート３５を、バルブボディ４４の図面上側で、連絡通路７０を介してタンク通路６６に連通するとともに、その連通途中に、サブリリーフ弁６８を設けている。このサブリリーフ弁６８の内部構造についての説明は省略するが、余剰流ポート３５の圧力が高くなったとき、ポペット６９を押し開いて、その圧力をタンク通路６６に逃すようにしている。
【００４５】
ここでは、サブリリーフ弁６８をバルブボディ４４に組み付けるとき、このサブリリーフ弁６８を、上記メインリリーフ弁１８とバルブボディ４４の同じ側に配置している。このように配置しておけば、その調整やメンテナンス等を、ともに同じ方向から行なうことができる。
特に、リリーフ弁では、そのポペットが細かに作動することが多く、ポペットとシート部との間にコンタミネーションがつまりやすい。そして、もしコンタミネーションがつまると、リリーフ弁としての機能を全く発揮できないので、どうしてもメンテナンスの回数は多くなる。こういったなかで、メンテナンスをしやすくできれば、その作業性を向上させることができる。
【００４６】
なお、上記実施例では、余剰流ポート３５に一の切換弁４を接続した場合について説明したが、この余剰流ポート３５には、具体的に図示しないが複数の切換弁４、４、・・を接続することもできる。この場合でも、すべての切換弁４、４、・・のリリーフ圧が同じでよければ、これら切換弁４、４、・・の上流側にサブリリーフ弁６８を一つだけ設けるだけでよい。
また、複数の切換弁４、４、・・でリリーフ圧が異なったとしても、そのうちの少なくとも一の切換弁に対しては、上流側に配置したサブリリーフ弁６８で対応できる。したがって、少なくとも一の切換弁に対しては、アクチュエータポートごとにサブリリーフ弁を設ける必要がなくなる。
【００４７】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ポンプ吐出圧の影響で一次パイロット圧が変動することがなく、安定した一次パイロット圧を確保して、アクチュエータの操作性を向上させることができる。
また、優先流ポート側の切換弁に関していえば、その中立位置で流入ポートを遮断するクローズドセンタタイプにしている。つまり、これら切換弁はブリードオフ制御をしないので、アクチュエータ側に供給される流量にばらつきが生じない。
特に、優先流ポート側の切換弁を切換えたとき、バイパス形流量制御弁が、その切換弁の流入ポートに導かれる供給圧を、そのアクチュエータの負荷圧よりも一定圧だけ高く保つロードセンシング機能を発揮する。このようにして圧力補償されるので、切換弁前後の圧力差が一定に保たれ、スプール開度に比例した一定の流量がアクチュエータ側に導かれる。したがって、例えば、状況にかかわらずアクチュエータ側に供給される流量を一定に保つことができ、作動性を向上させることができる。
【００４８】
しかも、優先流ポート側の切換弁はクローズドセンタタイプとしているが、その上流側の圧力が、バイパス形流量制御弁によって決められる。そして、ポンプ吐出油の余剰流量は、余剰流ポートから分配されるので、ポンプ吐出圧が異常に高くなるブースト現象が発生することもなく、ポンプを駆動するバッテリの電流消費量を抑えて、エネルギーロスをなくすことができる。
そして、バイパス形流量制御弁とシリーズ形流量制御弁とを一のバルブボディに組み込んだので、装置の小型化を図ることができる。特に、シリーズ形流量制御弁のスプールを、バイパス形流量制御弁のコンペンセータスプール内に組み込んだので、バルブボディには、コンペンセータスプールを組み込むだけのスペースがあればよい。
【００４９】
第２の発明によれば、バルブボディに、パイロット圧発生用のリリーフ弁も組み込んだので、さらに装置の小型化を図ることができる。
第３の発明によれば、バルブボディに、メインリリーフ弁も組み込んだので、さらに装置の小型化を図ることができる。
第４の発明によれば、第１〜３の発明において、余剰流ポート側の切換弁に用いるサブリリーフ弁を、その切換弁の上流側に配置したので、この切換弁のアクチュエータポートごとにサブリリーフ弁を設ける必要がなくなる。そして、バルブボディに、このサブリリーフ弁も組み込んだので、さらに装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の油圧制御装置の回路図である。
【図２】図１に示した油圧制御装置の第１実施例を示す断面図である。
【図３】図１に示した油圧制御装置の第２実施例を示す断面図である。
【図４】従来例の油圧制御装置の回路図である。
【符号の説明】
２、３          (優先流ポート側の)切換弁
４              (余剰流ポート側の)切換弁
１０            パイロットライン
１８            メインリリーフ弁
２６            シリーズ形流量制御弁
２７            バイパス形流量制御弁
２６ａ、２６ｂ  パイロット室
２７ａ、２７ｂ  パイロット室
２９            スプリング
３０            (パイロット圧発生用の)リリーフ弁
３１            ポンプポート
３２、３３      流入ポート
３４            優先流ポート
３５            余剰流ポート
３６            スプリング
３９、４０      負荷ライン
４１、４２      シャトル弁
４４            バルブボディ
４５            ポンプ通路
４６            コンペンセータスプール孔
４７            コンペンセータスプール
５２、５３      ノッチ
５４            スプール孔
５５            スプール
５７            導入孔
５８            一方の通路
５９            他方の通路
６０            圧力室
６５            シート部
６６            タンク通路
６８            サブリリーフ弁
７０            連絡通路
【図１】
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【図２】
0003708711.tif 000003
【図３】
0003708711.tif 000004
【図４】
0003708711.tif 000005