(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプと、アクチュエータを制御する複数の制御弁とを備え、これら制御弁を切換えるためのパイロット圧を、ポンプ吐出油から生成する構成にした油圧制御装置において、ポンプに接続するとともに、所定の制御弁側に供給する流量とそれ以外の制御弁側に供給する流量とを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、リリーフ弁によって発生したパイロット圧が導かれるパイロットラインと、上記所定の制御弁が制御するアクチュエータの負荷圧が導かれる負荷ラインとを備え、上記所定の制御弁は、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構成とし、しかも、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、所定の制御弁の上流側の圧力を導き、かつ、スプリングを設けた他方のパイロット室に、負荷ラインから高圧選択された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き、ノーマル位置にあるとき、全量を所定の制御弁側に供給し、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それ以外の流量制御弁側に分配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】
フォークリフトに用いるとともに、バイパス形流量制御弁には、所定の制御弁として、リフト用シリンダを制御する制御弁と、チルト用アクチュエータを制御する制御弁とを並列に接続し、また、それ以外の制御弁として、アタッチメント用アクチュエータを制御する制御弁を接続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】
それ以外の制御弁の上流側に、サブリリーフ弁を設けたことを特徴とする請求項１又は２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、主にフォークリフト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３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、中立ライン１を介して制御弁２〜４を接続している。
これら制御弁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、各制御弁２〜４の供給ポート５〜７を、パラレルフィーダ８を介して中立ライン１に接続している。
【０００３】
このようにした制御弁２〜４は、その中立位置で、中立ライン１を通過させている。そして、制御弁２を図面右側の上昇位置に切換えたとき、あるいは、制御弁３、４を左右いずれかの位置に切換えたとき、中立ライン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、制御弁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、中立ライン１を通過させたままで、アクチュエータポート２２をタンクポートに連通している。
【０００４】
上記中立ライン１の上流側には、シーケンス弁９を設けている。このシーケンス弁９は、中立ライン１がタンクＴに連通しているときでも、その上流側に圧力を発生させるものである。
さらに、中立ライン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、その上流側の圧力を減圧して、パイロットライン１０に一次パイロット圧を発生させるものである。
【０００５】
パイロットライン１０の一次パイロット圧は、制御弁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、それにより発生した二次パイロット圧を、各制御弁２〜４のスプールに作用させるようにしている。
なお、符号１８は、この油圧制御装置を保護するためのリリーフ弁である。また、符号１９、２０は、他のアクチュエータに比較して、耐圧性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サブリリーフ弁であり、そのリリーフ圧を、上記リリーフ弁１８のリリーフ圧よりもやや低く設定している。
【０００６】
次に、この従来例の油圧制御装置の作用を説明する。
いま、図３に示す制御弁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、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、その二次パイロット圧を制御弁２のスプールに作用させる。したがって、この制御弁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。
この上昇位置では、中立ライン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に供給されるので、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を押し開いて、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。
【０００７】
逆に、リフト用シリンダを下降させる場合、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、その二次パイロット圧を制御弁２のスプールに作用させる。したがって、この制御弁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。
この下降位置では、前述したように、シリンダを自重で下降させるために、中立ライン１を通過させたまま、アクチュエータポート２２をタンクポートに連通している。したがって、リフト用シリンダのボトム側室の作動油が所定圧に達したとき、ポペット弁２５が開き、タンクに戻されることになる。
なお、制御弁３、４を切換えたときは、切換位置に応じて、供給ポート６、７がそれぞれアクチュエータポート２３ａ、２４ａあるいは２３ｂ、２４ｂに連通するだけであり、その作用の説明は省略する。
【０００８】
【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、減圧弁１１を介してポンプ吐出圧から一次パイロット圧を生成しているので、安定した一次パイロット圧が得られないことがあった。
例えば、ポンプ吐出圧が減圧弁１１の設定圧力よりも高ければ、問題なく、一次パイロット圧を一定に保つことができる。しかし、ポンプ吐出圧が、減圧弁１１の設定圧力よりも低くなると、この減圧弁１１は全く機能せず、そのポンプ吐出圧がパイロットライン１０にそのまま導かれてしまう。そのため、一次パイロット圧はポンプ吐出圧の影響を受けて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。
【０００９】
また、上記従来例の油圧制御装置では、各制御弁２〜４を切換えるとき、中立ライン１を遮断しつつ、供給ポート５〜８をアクチュエータポートに連通するブリードオフ制御を行って、アクチュエータ側に供給されるポンプ吐出油の一部を、中立ライン１からタンクに戻している。しかし、このようなブリードオフ制御を行うと、アクチュエータ側に供給される流量が、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う。そのため、例えば、リフト用シリンダを作動させようと、比例電磁弁１５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が変動するので、その作動開始点にばらつきが生じてしまう。
【００１０】
一方、上記ばらつきを抑えるために、ブリードオフ制御ではなく、中立ライン１を十分に遮断してから、供給ポート５〜８をアクチュエータポート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発生してしまう。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、ポンプのブーストを防止しながらも、アクチュエータの作動開始点のばらつきをなくすことのできる油圧制御装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ポンプと、アクチュエータを制御する複数の制御弁とを備え、これら制御弁を切換えるためのパイロット圧を、ポンプ吐出油から生成する構成にした油圧制御装置を前提とする。
そして、第１の発明は、ポンプに接続するとともに、所定の制御弁側に供給する流量とそれ以外の制御弁側に供給する流量とを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、リリーフ弁によって発生したパイロット圧が導かれるパイロットラインと、上記所定の制御弁が制御するアクチュエータの負荷圧が導かれる負荷ラインとを備え、上記所定の制御弁は、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構成とし、しかも、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、所定の制御弁の上流側の圧力を導き、かつ、スプリングを設けた他方のパイロット室に、負荷ラインから高圧選択された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き、ノーマル位置にあるとき、全量を所定の制御弁側に供給し、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それ以外の流量制御弁側に分配する構成にした点に特徴を有する。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、フォークリフトに用いるとともに、バイパス形流量制御弁には、所定の制御弁として、リフト用シリンダを制御する制御弁と、チルト用アクチュエータを制御する制御弁とを並列に接続し、また、それ以外の制御弁として、アタッチメント用アクチュエータを制御する制御弁を接続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、それ以外の制御弁の上流側に、サブリリーフ弁を設けた点に特徴を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明の油圧制御装置の第１実施例を示す。ただし、上記従来例の油圧制御装置と同じ構成要素については、同一の符号を付すことにする。
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。
シリーズ形流量制御弁２６は、その内部に絞り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、この流量制御弁２６は、絞り２８前後の差圧によって切換わり、その差圧を一定に保つことになる。すなわち、ポンプ吐出油のうちの一定流量が、この流量制御弁２６を通過して、分流されることになる。
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の上流側には、パイロットライン１０を接続している。
【００１４】
一方、バイパス形流量制御弁２７は、ポンプＰに接続する流入ポート３１と、制御弁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、制御弁４に接続する余剰流ポート３５とを備えている。
この流量制御弁２７は、ノーマル位置にあるとき、全量を制御弁２、３側に供給し、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制御弁４側に分配するものである。そして、一方のパイロット室２７ａには、制御弁２、３の上流側の圧力を導き、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。
【００１５】
制御弁２、３が中立位置にあるとき、流入ポート３２、３３は遮断されている。そして、制御弁２を図面右側の上昇位置に切換えたとき、あるいは、制御弁３を左右いずれかの位置に切換えたとき、その切換量に応じた開度で、これら流入ポート３２、３３が中継ポート３７、３８に連通する。
上記中継ポート３７、３８に連通する供給ポート５、６は、制御弁２、３が中立位置にあるとき、タンクポートに連通している。そして、制御弁２を図面右側の上昇位置に切換えたとき、あるいは、制御弁３を左右いずれかの位置に切換えたとき、アクチュエータポート２２、２３ａ、２３ｂに連通することになる。
【００１６】
なお、制御弁２の図面左側の下降位置では、前述したように、リフト用シリンダを自重で下降させるため、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をタンクポートに連通するとともに、供給ポート５もタンクポートに連通している。
【００１７】
ここで、上記制御弁２、３の中継ポート３７、３８及び供給ポート５、６には、それぞれ負荷ライン３９、４０を接続している。そして、これら負荷ライン３９、４０の圧力を、シャトル弁４１により高圧選択している。
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で高圧選択して、流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導いている。
【００１８】
例えば、制御弁２、３が図１に示す中立位置にあれば、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、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、制御弁２、３を切換えたとき、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と導かれるので、シャトル弁４１ではその最高負荷圧が高圧選択される。そして、シャトル弁４１で高圧選択された最高負荷圧が、一次パイロット圧よりも高くなれば、この最高負荷圧が、シャトル弁４２を介して流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導かれることになる。
【００１９】
なお、制御弁４については、上記従来例と同じなので、ここではその説明を省略する。
ただし、上記従来例では、サブリリーフ弁１９、２０を制御弁４のアクチュエータポート２４ａ、２４ｂごとに設けているのに対し、この実施例では、一つのサブリリーフ弁４３を余剰流ポート３５側に接続している。
すなわち、上記従来例では、制御弁４が制御弁２、３と同じ回路系であるため、アタッチメント用アクチュエータを保護するサブリリーフ弁１９、２０を、制御弁４の上流側に設けることはできず、どうしてもアクチュエータポート２４ａ、２４ｂごとに設けなければならなかった。
それに対して、この実施例では、制御弁４と制御弁２、３とが異なる回路系であるので、サブリリーフ弁３５を、上流側である余剰流ポート３５側に設けることが可能である。したがって、一つのサブリリーフ弁３５だけですみ、コストダウンを図ることができる。
【００２０】
次に、この第１実施例の油圧制御装置の作用を説明する。
いま、すべての制御弁２〜４が、図１に示す中立状態にあるとする。このとき、ポンプが駆動すれば、バイパス形流量制御弁２７があるので、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を通過してリリーフ弁３０に導かれる。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ことになる。
また、すべての制御弁２〜４が中立位置あれば、シャトル弁４２では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のパイロット室２７ｂに導かれる。そして、この一次パイロット圧は一定なので、流量制御弁２７の切換位置が決められ、上記ポンプ吐出圧を、一次パイロット圧よりも一定圧だけ高く保つことになる。
【００２１】
上記中立状態から、例えば、制御弁２、３のいずれかを切換えたとき、リフト用シリンダあるいは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も高くなれば、このアクチュエータの最高負荷圧が、シャトル弁４２を介して流量制御弁２７の他方のパイロット室２７ｂに導かれる。
したがって、アクチュエータの最高負荷圧に応じて流量制御弁２７の位置が決められ、制御弁２、３の流入ポート３２、３３に導かれる供給圧は、アクチュエータの最高負荷圧よりも一定圧だけ高く保たれる。そして、制御弁２、３のスプール開度に比例した流量が、アクチュエータ側に導かれることになる。
【００２２】
以上述べた第１実施例の油圧制御装置によれば、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るので、安定した一次パイロット圧を得ることができ、アクチュエータの操作性を向上させることができる。
【００２３】
しかも、この第１実施例の油圧制御装置によれば、制御弁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によって、制御弁２、３の流入ポート３２、３３に導かれる供給圧をアクチュエータの最高負荷圧よりも一定圧だけ高く保つことができる。このようにして圧力補償すれば、アクチュエータ側に供給される流量が、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することがなく、アクチュエータの作動開始点のばらつきをなくすことができる。
【００２４】
また、制御弁２、３を切換えたとき、バイパス形流量制御弁２７を介して、余剰流量が制御弁４側に分配されるので、ブースト現象が発生することがない。したがって、ポンプＰを駆動するバッテリの電流消費量を抑えて、エネルギーロスを低減させることができる。
【００２５】
図２に示す第２実施例は、リリーフ弁１８の位置を変更しただけであり、それ以外の構成は、上記第１実施例と全く同じである。
図２に示すように、シャトル弁４１の下流側で、かつ、シャトル弁４２の上流側に、リリーフ弁１８を接続している。そして、このリリーフ弁１８の上流側に絞り４４を配置して、リリーフ流量を決めている。
このようにした第２実施例では、上記第１実施例に比べて、装置全体の保護という点ではやや劣るものの、リリーフ流量を少なく設定できるので、リリーフ弁１８を小型化することができる。
【００２６】
【発明の効果】
この発明によれば、シリーズ形流量制御弁を介して一定流量を分流し、リリーフ弁によって一次パイロット圧を発生させるので、安定した一次パイロット圧を得ることができ、アクチュエータの操作性を向上させることができる。
しかも、所定の制御弁のいずれかを切換えたとき、バイパス形流量制御弁によって、その制御弁の流入ポートに導かれる供給圧を、アクチュエータの最高負荷圧よりも一定圧だけ高く保つことができる。このようにして圧力補償すれば、アクチュエータ側に供給される流量が、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することがなく、アクチュエータの作動開始点のばらつきをなくすことができる。
【００２７】
また、所定の制御弁を切換えたとき、バイパス形流量制御弁を介して、余剰流量がそれ以外の制御弁側に分配されるので、ブースト現象が発生することがない。したがって、ポンプＰを駆動するバッテリの電流消費量を抑えて、エネルギーロスを低減させることができる。
さらに、第３の発明によれば、所定の制御弁とそれ以外の制御弁とが異なる回路系であるので、それ以外の制御弁を保護するサブリリーフ弁を、その上流側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だけですみ、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の油圧制御装置を示す回路図である。
【図２】第２実施例の油圧制御装置を示す回路図である。
【図３】従来例の油圧制御装置を示す回路図である。
【符号の説明】
２〜４        制御弁
１０          パイロットライン
２６          シリーズ形流量制御弁
２７          バイパス形流量制御弁
３０          一次パイロット圧設定用のリリーフ弁
３９、４０    負荷ライン
４１、４２    シャトル弁
４３          サブリリーフ弁
【図１】
0003703268.tif 000002
【図２】
0003703268.tif 000003
【図３】
0003703268.tif 000004