(57)【要約】  【課題】ロック弁機能や流量制御弁機能を持たせた方向制御弁により、単動シリンダからの戻り圧油の負荷圧状態を考慮して流量制御できるようにしたアクチュエータ操作回路を提供する。  【解決手段】リフトシリンダ(7A,7B)に圧油の供給・排出制御を行う方向制御弁を、供給制御を行う第１方向制御弁(3)と排出制御を行う第２方向制御弁であるポペット弁(4)とに分割して別体に配設する。同リフトシリンダの負荷圧を圧力センサ(6)で検出するとともに、ポペット弁(4)の入力ポート(27,28)に導入する。入力ポート(28)は可変開口部(24)に形成されポペット(21)に移動によりその開度が制御される。圧力室(23)は電磁弁(18)を介してドレイン管路(37)に接続され、電磁弁(18)の開度は電機操作レバー(12)の操作信号と圧力センサ(6)からの圧力検出信号に基づいて制御される。電磁弁(18)の開度制御に対応して可変開口部(24)の開度を制御することで、圧力室(23)内の圧力が制御され、ポペット(21)とシート部(22)とのスプール開度を制御できる。  【選択図】図１
2006064025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータとしての単動シリンダに対する圧油の供給・排出制御を行う方向制御弁と、
前記単動シリンダの負荷圧を検出する圧力センサと、
前記方向制御弁を操作する操作レバーと、
前記圧力センサの圧力検出信号及び前記操作レバーによる操作信号を入力し、被制御部材に対する制御信号を出力するコントローラと、
を備えたアクチュエータ操作回路において、
前記方向制御弁が、前記単動シリンダへ圧油供給を行うメータイン制御の第１方向制御弁と、前記単動シリンダから負荷圧の排出を行うメータアウト制御の第２方向制御弁とを独立して別体に構成し、
前記第２方向制御弁が、前記圧力検出信号及び前記操作レバーの前記第２方向制御弁に対する操作信号に基づいて前記コントローラから出力される最適制御信号により、制御されてなることを特徴とするアクチュエータ操作回路。
【請求項２】
前記第２方向制御弁が、ポペット弁から構成され、
前記最適制御信号により、前記ポペット弁のポペット開度が制御されてなることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ操作回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータとしての単動シリンダに対する圧油の供給・排出制御を行う方向制御弁を備えたアクチュエータ操作回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクチュエータにおける単動シリンダがフォークリフト等におけるリフトシリンダである場合には、ポンプ圧でフォーク部を上昇させ、下降は自重によって降下させる構成とすることがある。一般にリフトシリンダの制御は、２ポート仕様の方向制御弁を用いて行っており、２ポートのうち１つのポートだけを使用して、リフトシリンダの伸縮動作の制御を行っているのが現状であった。
【０００３】
また、フォークの下降速度を制御するためリフトシリンダと方向制御弁との間には、流量調整弁やロック弁を方向制御弁とは別置きで配設していた。このため、方向制御弁としてのバルブスプール径が大きくなり、場積が大きくなっていた。またそれに伴って、コスト高も招いていた。
【０００４】
リフトシリンダと方向制御弁との間に流量調整弁及びロック弁を配設する代わりに、方向制御弁内に流量調整弁及びロック弁を配設したシリンダ制御装置（特許文献１参照。）が提案されている。図３には、特許文献１のシリンダ制御装置を示している。シリンダポート１４２にパイロットオペレートチェック弁１５４を内装した構成となっている。このパイロットオペレートチェック弁１５４のポペット１５４ａは、パイロット室１５５に設けたスプリング１５６の作用で、前記ポペット１５４ａをシート部１５７に圧接する構成となっている。
【０００５】
ポペット１５４ａがシート部１５７に圧接しているときには、シート部１５７を境にしてスプール弁側１４２ａとシリンダ側１４２ｂとにシリンダポート１４２内を分けることができる。ポペット１５４ａにはオリフィス１５８が形成され、同オリフィス１５８を介してシリンダ側１４２ｂとパイロット室１５５とを連通している。なお、符号１６６はボール状の栓であり、パイロット通路１５９を形成したときの開口端部を閉塞するシール部材として用いられている。
【０００６】
スプール弁１４１のスプール１４１ａには、キリ孔１６１と連通孔１６４、レギュレータ室１４５とが形成され、レギュレータ室１４５にはスプリング１６９により付勢されたスプール１４６が内装されている。スプリング室１６７に配設したスプリング１６９の作用により、スプール１４６を図３で示す中立位置に保持している。
【０００７】
スプール１４６が中立位置にあるときには、環状凹部１４６ｃに対してキリ孔１６１と連通孔１６４とが全開状態を維持している。スプール１４６がスプリング１６９に抗して図３の右方向に移動すると、制御部１４６ａに形成したテーパ部によりキリ孔１６１の開度を徐々に減少させ、最終的にはこの制御部１４６ａによってキリ孔１６１を閉じることができる。
【０００８】
スプール１４１ａの一側にある第１環状溝１４９には流出孔１６２が形成され、同流出孔１６２の一端は第１環状溝１４９に対して常時開口している。前記流出孔１６２の他端は、スプール１４１ａが左側に移動したときに戻り通路１５３と連通する構成となっている。このレギュレータ室１４５、スプール１４６、スプリング１６９によって、レギュレータバルブを構成している。
【０００９】
作動について説明すると、スプール１４１ａを図３の右方向に移動させると、供給通路１４８とシリンダポート１４２のスプール弁側１４２ａとが連通し、ポンプポート１５０から吐出した圧油がパイロットオペレートチェック弁１５４のポペット１５４ａを押し開き、シリンダ１６７のボトム室１４３に連通してフォーク１６８を上昇させる。
【００１０】
この状態からスプール１４１ａを図３で示す中立位置に戻すと、ボトム室１４３がパイロットオペレートチェック弁１５４のポペット１５４ａによって閉じられ、フォーク１６８を所定の高さ位置に保持することができる。
【００１１】
次に、スプール１４１ａを図３の左方向に移動させると、キリ孔１６１がパイロットポート１６０に開き、シリンダポート１４２から戻るシリンダ側１４２ｂの圧油が、オリフィス１５８→パイロット室１５５→パイロット通路１５９→パイロットポート１６０の流路、即ちパイロット流路を経て、更にキリ孔１６１→環状凹部１４６ｃ→連通孔１６４→第２環状溝１５２を介して戻り通路１５３に流出することができる。
【００１２】
このとき、オリフィス１５８前後に圧力差が生じ、オリフィス１５８の上流側の圧力によってポペット１５４ａはスプリング１５６に抗して移動し、シート部１５７を開くことになる。シート部１５７が開くと、ボトム室１４３内の圧油は、シリンダポート１４２のスプール側１４２ａ→流出孔１６２を経由して戻り通路１５３に流出する。
【００１３】
このときには、スプール１４１ａ内に形成したレギュレータ通路１６３を介して、スプール側１４２ａの流体圧力がスプール１４６の制御部１４６ａに作用するとともに、戻り通路１５３における油圧がスプリング室１６７に臨ませたランド部１４６ｂに対して作用する。
【００１４】
いま、フォーク１６８の負荷が大きく、スプール１４１ａの切り換えストロークに対してフォーク１６８の下降速度が速くなろうとすると、シリンダ１７０からの圧油の流出量が多くなり、それにともなって流出孔１６２前後の差圧が大きくなる。この差圧がスプール１４６に対して作用しているスプリング１６９の設定圧力以上になると、スプール１４６はスプリング１６９を撓ませながら、スプリング１６９のバネ力とバランスする位置まで移動する。このようにしてスプール１４６が移動することで、キリ孔１６１の開度を減少させることができる。
【００１５】
すると、パイロット室１５５の圧が増加し、ポペット１５４ａが移動してシート部１５７によって流路が絞られ、シリンダポート１４２の流量が減少する。このように、この絞り作用に伴ってパイロットオペレートチェック弁の開度が制御され、シリンダ１７０内から流出する流体の流出量を自動的に制御することができる。
【特許文献１】実公平６−４５６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献１に記載されているシリンダ制御装置では、フォーク１６８に加わる負荷の大小に係わらずフォーク１６８の下降速度を制御することができ、スプール１４１ａの切り換えストロークを一定にしておけば、その切り換えストロークに応じた下降速度でフォーク１６８を降下させることができる。
【００１７】
しかし、特許文献１のシリンダ制御装置では、スプール１４６とポペット１５４ａとによる流量調整機構であるため、スプール１４６の動きに追従してポペット１５４ａを安定して制御するのが困難になってしまう。また、ポペット１５４ａで差圧を発生させる構成となっているため、ポペット１５４ａのところで発生させる差圧が高くなった場合には、高くなった差圧を十分に制御することが難しくなり、満足する制御特性を得ることは極めて難しかった。
【００１８】
本願発明では、上述した従来からの問題点を解決し、簡単な構成でしかも方向制御弁としての場積を大きくすることのなく、自重によって下降する単動シリンダからの戻り圧油の流量を同戻り圧油の圧力状態を考慮して制御することができ、方向制御弁にロック弁機能や流量制御弁機能を内蔵させることのできるアクチュエータ操作回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願発明の課題は請求項１及び２に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明では請求項１に記載したように、アクチュエータとしての単動シリンダに対する圧油の供給・排出制御を行う方向制御弁と、前記単動シリンダの負荷圧を検出する圧力センサと、前記方向制御弁を操作する操作レバーと、前記圧力センサの圧力検出信号及び前記操作レバーによる操作信号を入力し、被制御部材に対する制御信号を出力するコントローラとを備えたアクチュエータ操作回路において、前記方向制御弁が、前記単動シリンダへ圧油供給を行うメータイン制御の第１方向制御弁と、前記単動シリンダから負荷圧の排出を行うメータアウト制御の第２方向制御弁とを独立して別体に構成し、前記第２方向制御弁が、前記圧力検出信号及び前記操作レバーの前記第２方向制御弁に対する操作信号に基づいて前記コントローラから出力される最適制御信号により、制御されてなることを最も主要な特徴となしている。
【００２０】
また、本願発明では請求項２に記載したように、前記最適制御信号により、第２方向制御弁としてポペット弁を用いたときのポペット弁のポペット開口面積を制御することを主要な特徴となしている。
【発明の効果】
【００２１】
本願発明では、アクチュエータとしての単動シリンダに対する圧油の供給・排出制御を行う方向制御弁を、メータイン制御を行う第１方向制御弁とメータアウト制御を行う第２方向制御弁とに分離して、しかもそれぞれ独立して別体に構成したことを特徴としている。また、前記単動シリンダの負荷圧を検出する圧力センサからの圧力検出信号、及び前記方向制御弁を操作する操作レバーの前記第２方向制御弁に対する操作量を検出し、同検出した操作信号に基づいた演算処理等をコントローラにて行い、演算処理等により得た結果を前記コントローラからの最適制御信号として出力し、出力された最適制御信号により第２方向制御弁を制御することを特徴としている。
【００２２】
これにより、操作レバーによって第２方向制御弁を直接制御することなく、第２方向制御弁に対する最適制御を、単動シリンダの負荷圧と操作レバーによる第２方向制御弁に対する操作量とに基づいて行わせることができる。しかも、ロック弁機能や流量制御弁機能を第２方向制御弁に内蔵させた構成とすることができる。このため、単動シリンダの負荷圧が高い場合などにおいても、第２方向制御弁によって単動シリンダが急激に下降するような事態の発生を確実に防止することができる。
【００２３】
また、第２方向制御弁に対する操作レバーの操作量が、コントローラ内において圧力センサからの圧力検出信号により自動的に最適状態となるように修正される。このため、オペレータは通常の操縦感覚で操作レバーを操作するだけで、オペレータが単動シリンダの負荷圧状態を考慮することなく、単動シリンダの下降動作を負荷圧に対応した安全な下降速度で下降操作することができるようになる。
【００２４】
単動シリンダの負荷圧と操作レバーによる第２方向制御弁に対する操作量とに基づいた第２方向制御弁に対する最適制御は、圧力センサにより検出した圧力検出信号値と操作レバーによる第２方向制御弁に対する操作信号値とをそれぞれパラメータとして、各パラメータに対応した最適制御値を予めコントローラに記憶させておき、圧力検出信号値のパラメータと操作信号値のパラメータとをコントローラに入力することで、予め記憶しておいた最適制御値を読み出し、同読み出した最適制御値を第２方向制御弁に対する最適制御信号として出力することにより行うことができる。
【００２５】
あるいは、前記各パラメータに対応した最適制御値を記憶させておく代わりに、前記圧力検出信号値と操作信号値とをパラメータとした演算式を予め求めておき、圧力検出信号値のパラメータと操作信号値のパラメータとを前記演算式に代入することで最適制御値を求めることもできる。上述したパラメータに対応した最適制御値や演算式は、コントローラとは別体のメモリー等に記憶させておくこともできる。
【００２６】
最適制御信号による第２方向制御弁に対する制御としては、請求項２に記載したように第２方向制御弁としてポペット弁を採用し、同ポペット弁のポペット開度をコントローラからの最適制御信号により制御することで行うことができる。
【００２７】
即ち、第２方向制御弁の構成としてはポペット弁を採用し、例えば、単動シリンダの負荷圧と連通した管路をポペット弁におけるシート部の上流側に接続し、前記管路から取り出したパイロット管路をポペット弁に形成した圧力室に接続し、同圧力室に導入した前記パイロット管路からのパイロット圧により前記ポペットを前記シート部側に押圧する構成とする。このとき、前記パイロット管路と圧力室との接続ポートにおける開度は、ポペット弁のポペットの移動によりその開度が可変となるように構成する。
【００２８】
前記シート部の下流側にはドレイン管路を接続し、前記圧力室とタンクとの間には第２ドレイン管路を接続する。第２ドレイン管路には、前記コントローラからの最適制御信号によりその開度が制御される電磁弁を配設しておく。
【００２９】
電磁弁の開度を前記コントローラからの最適制御信号により制御することで、ポペット弁におけるパイロット流量を、前記電磁弁の開度に対応させて制御することができる。これにより、ポペット弁の開度を前記電磁弁の開度に対応して制御することができ、自重による単動シリンダの下降速度をコントローラからの最適信号に基づいて制御することができるようになる。
【００３０】
なお、電磁弁の開度と圧力室内における圧力との関係、ポペット弁のポペットとシート部との間に形成される開度と圧力室の圧力との関係については、以下の「発明を実施するための最良の形態」における実施例の説明において説明することとする。また、本願発明の請求項２に記載した構成は、上述において例示した構成に限定されるものではなく、第２方向制御弁としたポペット弁のポペット開度を制御することができる構成であれば他の構成を採用することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明のアクチュエータ操作回路の構成における単動シリンダとして、以下においてはフォークリフトにおけるリフトシリンダを例にとって説明を行うが、本願発明のアクチュエータ操作回路としてはフォークリフトのリフトシリンダ用の操作回路に限定されるものではなく、単動シリンダに対するアクチュエータ操作回路として多様な操作回路に対して適用することができるものである。
【００３２】
また、本願発明の第２方向制御弁の制御構成は、以下で説明する第２方向制御弁の制御構成に限定されるものではなく、本願発明の課題を解決することができるものであれば他の制御構成によって第２方向制御弁を制御する構成として採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本発明に係わるアクチュエータ操作回路図である。図１では、フォークリフトのフォーク昇降用のリフトシリンダ７Ａ、７Ｂを単動シリンダとして示している。アクチュエータ操作回路において、ポンプ１を電動モータ２により回転駆動する構成を示している。しかし、ポンプ１の駆動はエンジン等の駆動力を用いて駆動させることもできるものであり、ポンプ１の駆動力は電動モータに限定されるものではない。電動モータ２は信号線５３を介してコントローラ１１からの制御信号を入力することにより回転駆動制御される。
【００３４】
ポンプ１から吐出された圧油は管路３１を通り、第１方向制御弁３の入力ポートに供給される。また、管路３１から分岐した管路３２は、チェック弁１９を介してチルト用方向制御弁９に接続している。前記管路３２内の圧油の一部はパイロット圧減圧弁１３を介してパイロット管路４０に導入される。パイロット管路４０に導入された圧油は、パイロット信号の元圧として電磁比例制御弁１５〜１７に導かれる。
【００３５】
信号線５７を介して出力されたコントローラ１１からの制御信号により電磁比例制御弁１５が制御されると、パイロット管路４０内のパイロット圧は電磁比例制御弁１５によりコントローラ１１からの制御信号に基づいた圧力に減圧される。減圧されたパイロット圧は、パイロット管路４１を通り第１方向制御弁３に作用し、第１方向制御弁３の切換制御を行うことができる。
【００３６】
第１方向制御弁３から出力された圧油は、途中にチェック弁５を配した管路３３によりリフトシリンダ７Ａ、７Ｂに供給される。また、管路３３内の圧力、即ち、リフトシリンダ７Ａ、７Ｂの負荷圧は、管路３４から分岐したパイロット管路４４により圧力センサ６に入力される。圧力センサ６で検出された圧力検出信号は、信号線５０を介してコントローラ１１に入力される。
【００３７】
リフトシリンダ７Ａとリフトシリンダ７Ｂのロット同士は機械的に繋がれている。リフトシリンダ７Ａとリフトシリンダ７Ｂとのボトム同士は、油圧管路により繋がれており、同油圧管路には下降セフティ弁８が配設されている。下降セフティ弁８は、管路３３等が破損したときにリフトシリンダ７Ａが急激に下降した場合、リフトシリンダ７Ｂがリフトシリンダ７Ａとともに一体となって下降するのを阻止する。
【００３８】
コントローラ１１では、上述した圧力センサ６からの圧力検出信号を入力することができ、電気操作レバー１２からの操作信号を入力することができる。尚、コントローラ１１の構成としては、必要に応じてコントローラ１１に対する他の制御信号を入力することで制御できる構成とすることもできる。
【００３９】
図１に示したアクチュエータ操作回路ではコントローラ１１から電動モータ２、電磁比例制御弁１５〜１７、及び電磁弁１８に対してそれぞれ制御信号を出力することができる。信号線５６、５５を介してコントローラ１１からの制御信号をそれぞれ電磁弁１６、１７に入力し、チルト用方向制御弁９を切換えてチルトシリンダ１０Ａ、１０Ｂの伸縮制御を行う。また、信号線５３を介して制御信号をコントローラ１１から出力することで、電動モータ２の回転速度制御を行うことができる。信号線５７を介して制御信号をコントローラ１１から出力することで電磁比例制御弁１５を制御することができ、これにより第１方向制御弁３の切換制御を行うことができる。
【００４０】
管路３３から分岐した管路３４は、第２方向制御弁としてのポペット弁４の入力ポート２７に接続している。また、管路３４から分岐したパイロット管路４５は、可変開口部２４を介してポペット２１をシート部２２側に押圧する圧力室２３に連通している。パイロット管路４５と圧力室２３との接続ポートにおける可変開口部２４は、ポペット２１がシート部２２から離れる方向に移動することにより、その開口する面積が増大し、ポペット２１がシート部２２に近接する方向に移動することによりその開口する面積が減少するように構成されている。
【００４１】
入力ポート２７から導入されたリフトシリンダ７Ａ、７Ｂの負荷圧によるポペット２１のシート部の環状面に作用する押圧力が、可変開口部２４を介して導入された圧力室２３内の圧力によるポペット２１に対する押圧力よりも大きくなると、ポペット２１は図１の右方向に移動し、ポペット２１とシート部間に隙間が形成されて、ポペット開度を開くことになる。
【００４２】
ポペット２１に作用する力がバランスする位置でポペット２１の移動は停止し、ポペット弁４のポペット開口の開口面積に基づいて下降制御される。即ち、圧力室２３と管路４８間の絞り開口を電磁弁１８を制御することにより、ポペット弁４が可変絞りとして機能し、可変絞りとしたポペット弁４によりリフトシリンダ７Ａ、７Ｂの下降を制御することができる。
【００４３】
圧力室２３の下流側はパイロット管路４７に接続している。パイロット管路４７には、コントローラ１１からの最適制御信号に基づいて、その開度が制御される電磁弁１８が配設されている。電磁弁１８の下流側は、ドレイン管路４８を介してドレイン管路３７に接続している。コントローラ１１からの最適制御信号は、圧力センサ６により検出した圧力検出信号と電気操作レバー１２による第２方向制御弁としてのポペット弁４に対する操作信号とをパラメータとして、コントローラ１１に予め記憶させておいたマップ等を読み出すことで、前記操作信号と圧力検出信号とに対応したポペット弁４に対する最適制御信号として出力することができる。この最適制御信号により、電磁弁１８の開度をリフトシリンダ７Ａ、７Ｂの負荷圧と電気操作レバー１２の操作量とに基づいて制御することができる。
【００４４】
次に、電磁弁１８の開度を制御することにより、ポペット弁４の可変開口部２４の開度を制御することができることについて説明する。絞りを通る圧力流量特性としては、油圧技術の教科書にも記載されているように、ベルヌーイの式を用いて
Ｑ＝ＣＡ（２ΔＰ／ρ）1/2              ・・・  （式１）
として一般的に表すことができる。ここで、Ｑは絞りを通過する流量、Ｃは絞り部の流量係数、ΔＰは絞り前後の圧力差、Ａは絞りの開口面積、ρは油の密度を表している。
【００４５】
今、図１において、パイロット管路４５の圧力をＰ1とし、可変開口部２４の断面積をＳ、圧力室２３内の圧力をＰ2、可変開口部２４における流量をＱｓと仮定する。また、電磁弁１８における開口部の断面積をＴとして、電磁弁１８の開口部における流量をＱｔと仮定する。このとき、圧力室２３内の圧力とパイロット管路４７の圧力とは等しく、パイロット管路４７の圧力はＰ2になっている。また、ドレイン管路４８がタンク２０に接続しているので、電磁弁１８の下流側に接続したドレイン管路４８内の圧力は、０（ゼロ）になっている。
【００４６】
可変開口部２４及び電磁弁１８における圧力流量特性を上記（式１）から求める。このとき、絞り部の流量係数Ｃと油の密度ρは、ポペット弁４の可変開口部２４と電磁弁１８とにおいて変わらないものとする。
Ｑｓ＝ＣＳ｛２（Ｐ1−Ｐ2）／ρ｝1/2      ・・・・（式２）
Ｑｔ＝ＣＴ｛２（Ｐ2−０）／ρ｝1/2        ・・・・（式３）
となる。ここで連続の式からＱｓ＝Ｑｔとして表すことができるので、この関係式に上記式２、式３を代入すると、
ＣＳ｛２（Ｐ1−Ｐ2）／ρ｝1/2  ＝ＣＴ｛２（Ｐ2−０）／ρ｝1/2 
となり、Ｔ／Ｓ＝（（Ｐ1／Ｐ2―１）1/2    ・・・・（式４）
となる。
【００４７】
ここで、Ｐ1／Ｐ2は、ポペット２１のシート部環状面積と圧力室２３の受圧面積の比であるので定数となっている。即ち、ポペット２１の可変開口部２４と電磁弁１８の開口面積比は一定となっている。
【００４８】
また、式３において流量Ｑｔを一定とすると、即ち、電磁弁１８からは一定流量の圧油を流すという条件を加えると、断面積Ｔと圧力Ｐ2とは一つの比例関係式として表すことができる。ここで、式４において、パイロット管路４５の圧力Ｐ1を圧力センサ６の圧力検出信号により求めることができ、コントローラ１１により電磁弁１８の断面積Ｔを決めることができるので、流量一定とした流量Ｑｔ、圧力Ｐ1、断面積Ｔはそれぞれ対応した値として取り扱うことができる。
【００４９】
これより、電磁弁１８の開口面積を制御することにより、ポペット弁４の開度を制御することが可能となる。また、圧力センサ６で検出した圧力検出信号と電気操作レバー１２で操作した第２方向制御弁としてのポペット弁４の操作信号とをコントローラ１１に入力して求めた最適制御信号を、電磁弁１８に入力することで、ポペット弁４のポペット開度を制御することができることになる。
【００５０】
チルトシリンダ１０Ａ、１０Ｂの作動は、次のようにして行うことができる。電磁比例制御弁１６、１７をコントローラ１１からの制御信号により制御することで、パイロット管路４２、４３を介してパイロット管路４０からのパイロット圧をチルト用方向制御弁９のスプールの両端部に作用させ、チルト用方向制御弁９の位置を切換える。これにより、図１におけるチルトシリンダ１０Ａ、１０Ｂの左シリンダ室又は右シリンダ室の一方のシリンダ室に圧油を供給し、他方のシリンダ室をドレイン管路４９に連通させることができ、チルトシリンダ１０Ａ、１０Ｂの伸縮動作を制御することができる。
【実施例２】
【００５１】
図２は、本願発明に係わる第２実施例における第２方向制御弁の断面図を示している。図２では、第２方向制御弁の断面図を中心とした要部回路構成を示しており、第１方向制御弁等の部材についてはこれを省略して示している。実施例２では、実施例１で電磁弁１８を用いた代わりに、第２方向制御弁としてのポペット弁６３内にパイロット弁６５を内蔵した構成となっている。
【００５２】
ポペット６４の先端部には逆向き傾斜の環状面が形成され、バネ６６によりポペット６４は図２の右方向にバネ付勢され、前記環状面がシート部７０に圧接するように付勢されている。ポペット６４の外環状溝７１は、単動シリンダ６０のボトム室と管路８３により連通している。ポペット６４内には弁室６８が形成され、同弁室６８は、連通孔６７によりポペット６４の先端部が開口して連通している。また、弁室６８は、連通孔６９を介して内環状溝８６側に連通し、弁室６８内にはパイロット弁６５のスプール７４が摺動自在に内設されている。
【００５３】
ポペット６４に内蔵されたパイロット弁６５は、スプール７４の外周面に外環状溝７７と外環状溝７８とが形成され、同２つの外環状溝７７、７８は連結穴７９を介してスプール７４内で連通している。連結穴７９の両端部は、一方が行き止まり形状に形成され、他端部は閉塞部材により封止されている。スプール７４の後端部にはフランジ部８０が形成され、第２圧力室８１内でバネ７５により図２の右方向に付勢されている。
【００５４】
スプール７４とポペット６４との間で相対的にスプール７４がポペット６４に対して図２の左方向に移動すると、外環状溝７８を介して連通孔６９と第１圧力室７６とが連通し、ポンプ６１からの圧油を第１圧力室７６に供給することができる。また、スプール７４とポペット６４との間で相対的に、スプール７４がポペット６４に対して図２の右方向に移動すると、弁室６８と内環状溝７３とが連通し、内環状溝７３は外環状溝７７、連通穴７９、外環状溝７８を介して第１圧力室７６と連通する。
【００５５】
ポンプ６１からの吐出圧は、管路８４を介して内環状溝８６に連通されるとともに、管路８５の途中に配設した電磁比例制御弁６２を介して第２圧力室８１に連通している。第２圧力室８１に導入された管路８５からの圧油が、スプール７４に作用する。
【００５６】
第２圧力室８１における圧油による付勢力が、バネ７５の付勢力より大きくなったときには、スプール７４はバネ７５に抗して図２の左方向に移動することができる。
【００５７】
スプール７４が第２圧力室８１に導入された圧油によって、図２の左方向に移動すると、外環状溝７８が連通孔６９と第１圧力室７６とを連通し、第１圧力室７６にポンプ６１からの圧油を導入する。第１圧力室７６に導入された圧油によるポペット６４に対する付勢力が、ポペット６４の先端部において付勢しているバネ６６の付勢力より大きくなると、ポペット６４は図２の左方向に移動し、シート部７０に隙間、即ち、ポペット弁６３のポペット開度が開くことになる。バネ６６の付勢力と第１圧力室７６の圧油による付勢力とがバランスした位置において、ポペット６４はその移動を停止することになる。
【００５８】
ポペット６４が左方向に移動することにより、連通孔６９と圧力室７６との連通開口は絞められ、バランスした位置で停止する。ポペット６４が図２の左方向に行き過ぎたときには、内環状溝７３と弁室６８とが連通し、第１圧力室７６内の圧力を外環状溝７８→連通穴７９→内環状溝７３→弁室６８→連通孔６７→管路８７を通ってタンクに流出し、第１圧力室７６の圧力が低減する。ポペット６４は、バネ６６の付勢力で図２の右方向に移動することになる。このように、ポペット６４はスプール７４の位置に対応して位置制御される。
【００５９】
このように、第２圧力室８１に導入する圧力を電磁比例制御弁６２により制御することで、ポペット弁６３のポペット開度を制御することができる。ポペット弁６３のポペット開度を制御することにより、単動シリンダ６０の下降速度を制御することができる。
【００６０】
電磁比例制御弁６２に対する最適制御は、実施例１と同様に図示せぬコントローラに入力した単動シリンダ６０の負荷圧検出信号と第２方向制御弁としてのポペット弁６３に対する図示せぬ操作レバーからの操作信号とにより、両検出信号における最適の制御信号をコントローラにて作成し、最適制御信号として電磁比例制御弁６２に対して出力することでポペット弁６３に対する最適制御を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
各種単動シリンダからの戻り油を制御することのできる方向制御弁を備えた操作回路として、本願発明のアクチュエータ操作回路を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】アクチュエータ操作回路図である。（実施例１）
【図２】第２方向制御弁の断面図である。（実施例２）
【図３】スプール弁の断面図である。（従来例）
【符号の説明】
【００６３】
３              第１方向制御弁
４              ポペット弁（第２方向制御弁）
６              圧力センサ
７Ａ、７Ｂ      リフトシリンダ
９              チルト用方向制御弁
１１              コントローラ
１２              電気操作レバー
１３              パイロット圧減圧弁
１８              電磁弁
２１              ポペット
２２              シート部
２３              圧力室
２４              可変開口部
２６              出力室
４０、４５        パイロット管路
４７、４８        パイロット管路
６０              単動シリンダ
６２              電磁比例制御弁
６３              ポペット弁
６４              ポペット
６５              パイロット弁
６８              弁室
７０              シート部
７４              スプール
７６              第１圧力室
８１              第２圧力室
１４１            スプール弁
１４１ａ          スプール
１４２            シリンダポート
１４２ａ          スプール弁側
１４２ｂ          シリンダ側
１４４            チェック弁
１４５            レギュレータ室
１４６            スプール
１５３            戻り通路
１５４            オペレートチェック弁
１５４ａ          ポペット
１５５            パイロット室
１５７            シート部
１５８            オリフィス
１７０            シリンダ
【図１】
2006064025.tif 000003
【図２】
2006064025.tif 000004
【図３】
2006064025.tif 000005