(57)【要約】【課題】流体圧制御装置の安定性を向上させる。【解決手段】流体圧制御装置１００は、中立通路１３と、中立通路１３に設けられる制御弁２０と、供給通路１４と、排出通路１５と、を備え、制御弁２０は、供給通路１４からチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに供給される作動油の一部が導かれるパイロット室４１の圧力に応じてチルトシリンダ５のロッド側室６ｂから排出通路１５への作動油の流れを制御する切換弁４０と、供給通路１４からチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに供給される作動油の流れを絞る絞り部２３ａと、を有し、パイロット室４１には、絞り部２３ａの上流側の圧力が導かれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧制御装置であって、
ポンプとタンクとを接続する中立通路と、
前記中立通路に設けられ、第１アクチュエータの動作を制御する制御弁と、
前記中立通路から分岐し前記制御弁に接続される第１供給通路と、
前記制御弁と前記タンクとを接続する排出通路と、を備え、
前記制御弁は、
前記第１供給通路から前記第１アクチュエータに供給される作動流体の一部が導かれるパイロット室の圧力に応じて前記第１アクチュエータから前記排出通路への作動流体の流れを制御する切換弁と、
前記第１供給通路から前記第１アクチュエータに供給される作動流体の流れを絞る絞り部と、を有し、
前記パイロット室には、前記絞り部の上流側の圧力が導かれる
ことを特徴とする流体圧制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体圧制御装置であって、
前記中立通路における前記第１供給通路との分岐点の上流側に設けられる分流弁と、
前記分流弁と第２アクチュエータとを接続する第２供給通路と、を更に備え、
前記分流弁は、予め定められた流量の作動流体を前記第２供給通路に導き、余剰の作動流体を前記中立通路に導く
ことを特徴とする流体圧制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の流体圧制御装置であって、
前記制御弁は、ハウジングに軸方向に摺動自在に収容されるメインスプールを有し、
前記メインスプールは、前記第１供給通路から前記第１アクチュエータへの作動流体の流れの許容と遮断とを前記軸方向に移動することにより切り換えるランド部を有し、
前記絞り部は、前記ランド部に形成される
ことを特徴とする流体圧制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の流体圧制御装置であって、
前記メインスプールは、
前記軸方向に形成される穴部と、
前記穴部に前記軸方向に摺動自在に挿入され、前記穴部に前記パイロット室を区画するサブスプールと、
前記第１アクチュエータと常時連通する第１サブ通路と、
前記メインスプールの移動に応じて前記排出通路と接続される第２サブ通路と、を有し、
前記サブスプールは、前記メインスプールの移動に応じて前記第１供給通路と連通する前記パイロット室の圧力に応じて前記第１サブ通路と前記第２サブ通路との連通を制御する
ことを特徴とする流体圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、フォークリフトのチルトシリンダを駆動する流体圧制御装置が開示される。この流体圧制御装置は、ポンプからの高圧の吐出液が導入されるパラレル通路をチルトシリンダに接続する流体制御弁を備える。流体制御弁をチルトダウン位置に切り換えると、ポンプからの吐出液がパラレル通路を通ってチルトシリンダに供給される。
【０００３】
また、特許文献１に開示の流体圧制御装置では、タンクに接続される戻り通路に切換弁が設けられる。この切換弁は、パラレル通路から導かれる圧液により動作する。ポンプが動作しパラレル通路内の圧力が高い状態では、流体制御弁をチルトダウン位置に切り換えることによって、切換弁に圧液が導かれ、切換弁は戻り通路を開放する。これによって、チルトシリンダからの戻り液がタンクに排出され、チルトシリンダが動作する。流体制御弁を切り換えない状態では、切換弁はチルトロック位置を保持し、戻り通路を遮断する。そのため、チルトシリンダから戻り油が排出されず、チルトシリンダは動作しない。つまり、チルトシリンダはロックされた状態になり、誤操作により流体制御弁がチルトダウン位置に切り換えられても、チルトシリンダは動作しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３２６９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される流体圧制御装置では、切換弁は、パイロット圧により動作するため、フォーク等の自重による誤作動を防止するチルトロック弁として用いるのに有効である。しかしながら、ポンプを低回転で駆動する場合やポンプから吐出される作動流体をチルトシリンダとは別のアクチュエータに優先して供給する場合に、パラレル通路内の圧力が十分に上昇せず、切換弁がチルトロック位置に保持され続けることがある。この場合、戻り通路が遮断され、ポンプを駆動しかつ流体制御弁をチルトダウン位置に切り換えても、チルトシリンダが動作しない。
【０００６】
このように、特許文献１に開示される流体圧制御装置では、チルトシリンダを動作させるように流体圧制御装置を操作しているにもかかわらず、チルトシリンダを動作させることができないことがあり、流体圧制御装置の動作の安定性が低い。
【０００７】
本発明は、流体圧制御装置の動作の安定性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、中立通路と、制御弁と、第１供給通路と、排出通路と、を備え、制御弁は、第１供給通路から第１アクチュエータに供給される作動流体の一部が導かれるパイロット室の圧力に応じて第１アクチュエータから排出通路への作動流体の流れを制御する切換弁と、第１供給通路から第１アクチュエータに供給される作動流体の流れを絞る絞り部と、を有し、パイロット室には、絞り部の上流側の圧力が導かれる。
【０００９】
第１の発明では、パイロット室には、絞り部の上流側の圧力が導かれる。そのため、ポンプから第１供給通路に導かれる作動流体の流量が少なくても、切換弁のパイロット室内の圧力を上昇させることがでる。そのため、流体圧制御装置の動作の安定性を向上させ、切換弁により第１アクチュエータから排出通路への作動流体の流れを制御することができる。
【００１０】
第２の発明は、中立通路における第１供給通路との分岐点の上流側に設けられる分流弁と、分流弁と第２アクチュエータとを接続する第２供給通路と、を備え、分流弁は、予め定められた流量の作動流体を第２供給通路に導き、余剰の作動流体を中立通路に導く。
【００１１】
第２の発明では、分流弁は、予め定められた流量の作動流体を第２供給通路に導く。そのため、第２アクチュエータには予め定められた流量で作動油が供給される。したがって、ポンプから吐出される作動流体の流量が減少したときでも第２アクチュエータを安定して動作させることができる。また、分流弁は、余剰の作動流体を中立通路に導く。中立通路から第１供給通路を通じて第１アクチュエータに供給される作動流体の流れは絞り部によって絞られるので、余剰の作動流体の流量が少なくても、切換弁のパイロット室の圧力を上昇させることができる。したがって、流体圧制御装置の動作の安定性を向上させることができる。
【００１２】
第３の発明は、制御弁が、ハウジングに軸方向に摺動自在に収容されるメインスプールを有し、メインスプールは、第１供給通路から第１アクチュエータへの作動流体の流れの許容と遮断とを軸方向に移動することにより切り換えるランド部を有し、絞り部は、ランド部に形成される。
【００１３】
第３の発明では、絞り部がメインスプールのランド部に形成される。そのため、メインスプールをハウジングに組み込むことによって絞り部を制御弁に設けることができる。したがって、流体圧制御装置を容易に製造することができると共に、絞り部の絞り特性を容易に変更することができる。
【００１４】
第４の発明は、メインスプールが、軸方向に形成される穴部と、穴部にパイロット室を区画するサブスプールと、第１アクチュエータと常時連通する第１サブ通路と、メインスプールの移動に応じて排出通路と接続される第２サブ通路と、を有し、サブスプールは、メインスプールの移動に応じて第１供給通路と連通するパイロット室の圧力に応じて第１サブ通路と第２サブ通路との連通を制御する。
【００１５】
第４の発明では、切換弁のパイロット室、サブスプール、第１サブ通路及び第２サブ通路がメインスプールに設けられる。そのため、メインスプールを制御弁のハウジングに組み込むことによって切換弁を制御弁に組み込むことができる。したがって、流体圧制御装置を容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、流体圧制御装置の動作の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る流体圧制御装置の回路図である。
【図２】図２は、制御弁の断面図であり、中立ポジションにある状態を示す。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に係る流体圧制御装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係る流体圧制御装置１００，２００について説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
まず、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る流体圧制御装置１００について、説明する。流体圧制御装置１００は、例えばフォークリフト１０００に設けられる。
【００２０】
図１に示すように、フォークリフト１０００は、一対のフォーク１と、一対のフォーク１の昇降を案内するマスト２と、マスト２を傾動させるチルトシリンダ（第１アクチュエータ）５と、チルトシリンダ５の動作を制御する流体圧制御装置１００と、を備える。一対のフォーク１は、荷を搭載可能にマスト２に設けられる。マスト２は、車体フレーム（図示省略）の前部に傾動可能に支持される。マスト２の傾動に伴って、フォーク１が水平軸に対して傾く。
【００２１】
フォークリフト１０００は、一対のフォーク１を昇降させるリフトシリンダ（図示省略）と、一対のフォーク１の間隔を調整するフォークポジショナー（図示省略）と、を備えていてもよい。流体圧制御装置１００は、リフトシリンダ及びフォークポジショナーといったアクチュエータの動作を制御してもよい。
【００２２】
チルトシリンダ５は、シリンダチューブ６と、シリンダチューブ６内に収容されるピストン７と、ピストン７に連結されるピストンロッド８と、を有する。シリンダチューブ６は、フォークリフト１０００の車体フレーム（図示省略）に連結され、ピストンロッド８は、マスト２に連結される。チルトシリンダ５が伸長すると、マスト２は、フォーク１の先端を降下させるように車体フレームに対して傾動する。チルトシリンダ５が収縮すると、マスト２は、フォーク１の先端を上昇させるように車体フレームに対して傾動する。
【００２３】
以下において、フォーク１の先端が降下するようにマスト２が傾動することを「前傾」と称し、フォーク１の先端が上昇するようにマスト２が傾動することを「後傾」と称する。
【００２４】
チルトシリンダ５の反ロッド側室６ａは、第１メイン通路５ａを通じて流体圧制御装置１００に接続され、ロッド側室６ｂは、第２メイン通路５ｂを通じて流体圧制御装置１００に接続される。流体圧制御装置１００から反ロッド側室６ａに作動油（作動流体）が供給されロッド側室６ｂから作動油が排出されると、チルトシリンダ５は伸長してマスト２を前傾させる。流体圧制御装置１００からロッド側室６ｂに作動油が供給され反ロッド側室６ａから作動油が排出されると、チルトシリンダ５は収縮してマスト２を後傾させる。
【００２５】
流体圧制御装置１００は、作動油を貯留するタンク１１と、タンク１１から作動油を吸い上げて吐出するポンプ１２と、ポンプ１２とタンク１１とを接続する中立通路１３と、を備える。ポンプ１２は、エンジンやモータといった駆動源（図示省略）によって駆動される。中立通路１３が開放されている状態では、ポンプ１２から吐出された作動油は、中立通路１３を通じてタンク１１に排出される。
【００２６】
また、流体圧制御装置１００は、中立通路１３に設けられる制御弁２０と、中立通路１３における制御弁２０の上流側から分岐する供給通路（第１供給通路）１４と、制御弁２０とタンク１１とを接続する排出通路１５と、を備える。制御弁２０は、中立通路１３における作動油の流れを制御すると共にチルトシリンダ５に給排される作動油の流れを制御してチルトシリンダ５の動作を制御する。
【００２７】
以下において、中立通路１３における制御弁２０の上流側を「上流側中立通路１３ａ」とも称し、中立通路１３における制御弁２０の下流側を「下流側中立通路１３ｂ」とも称する。
【００２８】
ポンプ１２からの作動油は、上流側中立通路１３ａを通じて供給通路１４に導かれる。供給通路１４には逆止弁３０が設けられ、逆止弁３０によって、上流側中立通路１３ａから供給通路１４を通じて制御弁２０へ向う作動油の流れが許容される一方で、制御弁２０から供給通路１４を通じて上流側中立通路１３ａへ向う作動油の流れが遮断される。
【００２９】
排出通路１５は、下流側中立通路１３ｂに接続される。チルトシリンダ５からの作動油は、制御弁２０、排出通路１５及び下流側中立通路１３ｂを通じてタンク１１に排出される。なお、排出通路１５は、下流側中立通路１３ｂを介することなくタンク１１に直接接続されていてもよい。
【００３０】
制御弁２０は、中立ポジション２０ａと、第１動作ポジション２０ｂと、第２動作ポジション２０ｃと、を有する。制御弁２０にはパイロット室２１ａ，２１ｂが設けられ、パイロット室２１ａ，２１ｂに導かれるパイロット圧によって制御弁２０は動作する。
【００３１】
具体的には、油圧源（図示省略）からパイロット室２１ａにパイロット圧が供給されると、パイロット室２１ａ内の圧力が上昇し、制御弁２０は、センタリングスプリング２２ｂの付勢力に抗して第１動作ポジション２０ｂに切り換えられる。油圧源からパイロット室２１ｂにパイロット圧が供給されると、パイロット室２１ｂ内の圧力が上昇し、制御弁２０は、センタリングスプリング２２ａの付勢力に抗して第２動作ポジション２０ｃに切り換えられる。パイロット室２１ａ，２１ｂへのパイロット圧の供給が遮断されると、パイロット室２１ａ，２１ｂ内の圧力はタンク圧になる。その結果、制御弁２０は、センタリングスプリング２２ａ，２２ｂの付勢力によって中立ポジション２０ａに保たれる。
【００３２】
制御弁２０は、中立ポジション２０ａでは、中立通路１３を開放する一方で、供給通路１４及び排出通路１５における作動油の流れを遮断する。このとき、チルトシリンダ５のロッド側室６ｂ及び反ロッド側室６ａにはポンプ１２からの作動油が供給されないので、チルトシリンダ５は動作せず、マスト２は所定の傾動角に保持される。
【００３３】
制御弁２０は、第２動作ポジション２０ｃでは、中立通路１３を遮断する一方で、供給通路１４とチルトシリンダ５のロッド側室６ｂとを連通すると共に反ロッド側室６ａと排出通路１５とを連通する。そのため、ポンプ１２からの作動油は、上流側中立通路１３ａ、供給通路１４及び第２メイン通路５ｂを通じてロッド側室６ｂへ供給され、反ロッド側室６ａ内の作動油は、第１メイン通路５ａ、排出通路１５及び下流側中立通路１３ｂを通じてタンク１１に排出される。その結果、チルトシリンダ５は収縮し、マスト２は後傾する。以下において、第２動作ポジション２０ｃを「後傾ポジション」とも称する。
【００３４】
制御弁２０は、後傾ポジション２０ｃにおいて、供給通路１４からチルトシリンダ５のロッド側室６ｂへ導かれる作動油の流れを絞る絞り部２３ｃと、反ロッド側室６ａから排出通路１５へ導かれる作動油の流れを絞る絞り部２３ｄと、を有する。したがって、マスト２が急激に後傾することを防止することができると共に、マスト２の後傾速度を緩和することができる。
【００３５】
制御弁２０は、第１動作ポジション２０ｂでは、中立通路１３を遮断する一方で、供給通路１４と反ロッド側室６ａとを連通する。そのため、ポンプ１２からの作動油は、上流側中立通路１３ａ、供給通路１４及び第１メイン通路５ａを通じて反ロッド側室６ａへ供給される。このとき、ロッド側室６ｂ内の作動油がタンク１１に排出されると、チルトシリンダ５は伸長し、マスト２は前傾する。以下において、第１動作ポジション２０ｂを「前傾ポジション」とも称する。
【００３６】
制御弁２０は、前傾ポジション２０ｂにおいて、チルトシリンダ５のロッド側室６ｂから排出通路１５への作動油の流れを制御する切換弁４０を有する。ロッド側室６ｂ内の作動油は、制御弁２０が前傾ポジション２０ｂに切り換えられかつ切換弁４０が後述するロッド側室６ｂと排出通路１５とを連通する連通ポジションに切り換えられたときに、切換弁４０の開口特性に応じた流量でタンク１１に排出される。その結果、チルトシリンダ５は伸長し、マスト２は前傾する。
【００３７】
切換弁４０には、供給通路１４からチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに供給される作動油がパイロット通路４３を通じて導かれるパイロット室４１が設けられる。制御弁２０が前傾ポジション２０ｂに切り換えられてパイロット室４１へ作動油が導かれたときには、切換弁４０は、スプリング（付勢部材）４２の付勢力に抗して連通ポジションに切り換えられる。制御弁２０が中立ポジション２０ａ又は後傾ポジション２０ｃに切り換えられてパイロット室４１への作動油の供給が遮断されたときには、切換弁４０は、スプリング４２の付勢力により遮断ポジションに切り換えられる。
【００３８】
このように、流体圧制御装置１００では、チルトシリンダ５のロッド側室６ｂ内の作動油は、制御弁２０が前傾ポジション２０ｂに切り換えられたときには、切換弁４０を通じて排出通路１５に導かれ、タンク１１に排出される。したがって、後述するように切換弁４０により、ロッド側室６ｂからタンク１１へ排出される作動油の流量を調整することができ、マスト２の前傾速度を調整することができる。
【００３９】
また、制御弁２０は、前傾ポジション２０ｂにおいて、供給通路１４からチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに導かれる作動油の流れを絞る絞り部２３ａと、ロッド側室６ｂから排出通路１５に導かれる作動油の流れを絞る絞り部２３ｂを更に有する。絞り部２３ａ，２３ｂによって、マスト２が急激に前傾することを防止することができると共に、マスト２の前傾速度を緩和することができる。
【００４０】
パイロット通路４３は、絞り部２３ａの上流側に接続され、パイロット室４１には、絞り部２３ａの上流側の圧力が導かれる。そのため、ポンプ１２から供給通路１４に導かれる作動油の流量が少なくても、パイロット室４１内の圧力は上昇し、切換弁４０は連通ポジションに切り換えられる。したがって、チルトシリンダ５のロッド側室６ｂから作動油を切換弁４０及び排出通路１５を通じてタンク１１に排出することができ、チルトシリンダ５を伸長させてマスト２を前傾させることができる。
【００４１】
このように、流体圧制御装置１００では、ポンプ１２から吐出される作動油の流量が少なくても制御弁２０の切り換えによって切換弁４０を切り換えてチルトシリンダ５を動作させることができる。したがって、流体圧制御装置１００の動作の安定性を向上させることができる。
【００４２】
図２は、制御弁２０の断面図であり、制御弁２０が中立ポジション２０ａにある状態を示す。制御弁２０は、孔６１を有するハウジング６０と、孔６１に軸方向に摺動自在に収容されるメインスプール７０と、を有する。孔６１の一方の開口は、有底筒状のキャップ６２ａによって塞がれ、他方の開口は有底筒状のキャップ６２ｂによって塞がれる。キャップ６２ａ，６２ｂは、ボルト（図示省略）によってハウジング６０に取り付けられる。制御弁２０のパイロット室２１ａ，２１ｂは、それぞれ、キャップ６２ａ，６２ｂによって形成される。
【００４３】
ハウジング６０の孔６１の内周面には、上流側中立通路１３ａに接続される上流側中立ポート６１ａ，６１ｂ、下流側中立通路１３ｂに接続される下流側中立ポート６１ｃ、供給通路１４に接続される第１及び第２供給ポート６１ｄ，６１ｅ、排出通路１５に接続される第１及び第２排出ポート６１ｆ，６１ｇ、第１メイン通路５ａに接続される第１メインポート６１ｈ、及び第２メイン通路５ｂに接続される第２メインポート６１ｉが形成される。
【００４４】
メインスプール７０は、孔６１を挿通するスプール本体７１と、スプール本体７１に取り付けられるプラグ７９と、を有する。スプール本体７１の一方の端部７１ｅは、キャップ６２ａ内に収容される。プラグ７９は、スプール本体７１の他方の端部７１ｆに取り付けられ、キャップ６２ｂ内に収容される。スプール本体７１の一方の端部７１ｅがパイロット室２１ａに臨み、プラグ７９がパイロット室２１ｂに臨む。
【００４５】
スプール本体７１の一方の端部７１ｅがキャップ６２ａ内に収容されるので、制御弁２０のパイロット室２１ａを縮小する方向へのメインスプール７０の移動はキャップ６２ａによって制限される。メインスプール７０のプラグ７９がキャップ６２ｂ内に収容されるので、制御弁２０のパイロット室２１ｂを縮小する方向へのメインスプール７０の移動はキャップ６２ｂによって制限される。つまり、キャップ６２ａ，６２ｂは、それぞれ、パイロット室２１ａ及びパイロット室２１ｂを縮小する方向へのメインスプール７０の移動を制限する制限部として機能する。
【００４６】
キャップ６２ａ内にはばね受け６３ａが収容され、キャップ６２ｂ内にはばね受け６３ｂが収容される。ばね受け６３ａには孔が形成され、この孔をスプール本体７１の一方の端部７１ｅが挿通する。同様に、ばね受け６３ｂには孔が形成され、この孔をメインスプール７０のプラグ７９が挿通する。
【００４７】
センタリングスプリング２２ａは、キャップ６２ａの底部とばね受け６３ａとの間で圧縮された状態で設けられ、パイロット室２１ａを拡大しパイロット室２１ｂを縮小する方向（図２中右方向）にメインスプール７０を付勢する。パイロット室２１ｂにパイロット圧が導かれると、メインスプール７０は、センタリングスプリング２２ａの付勢力に抗してパイロット室２１ａを縮小する方向（図２中左方向）に移動する。これにより、制御弁２０は、後傾ポジション２０ｃに切り換えられる。
【００４８】
センタリングスプリング２２ｂは、キャップ６２ｂの底部とばね受け６３ｂとの間で圧縮された状態で設けられ、パイロット室２１ｂを拡大しパイロット室２１ａを縮小する方向（図２中左方向）にメインスプール７０を付勢する。パイロット室２１ａにパイロット圧が導かれると、メインスプール７０は、センタリングスプリング２２ｂの付勢力に抗してパイロット室２１ｂを縮小する方向（図２中右方向）に移動する。これにより、制御弁２０は、前傾ポジション２０ｂに切り換えられる。
【００４９】
スプール本体７１は、ハウジング６０の孔６１の内周面に摺接する第１、第２、第３及び第４ランド部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄを有する。第１、第２、第３及び第４ランド部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄは、スプール本体７１の一方の端部７１ｅから他方の端部７１ｆに向ってこの順に間隔を空けて形成される。
【００５０】
第１ランド部７１ａと第２ランド部７１ｂとの間には第１環状溝７２ａが形成される。同様に、第２ランド部７１ｂと第３ランド部７１ｃとの間には第２環状溝７２ｂが形成され、第３ランド部７１ｃと第４ランド部７１ｄとの間には第３環状溝７２ｃが形成される。
【００５１】
第１、第２及び第４ランド部７１ａ，７１ｂ，７１ｄの外周には、それぞれ、複数のノッチ７３ａ，７３ｂ，７３ｄが形成される。各ノッチ７３ａ，７３ｂ，７３ｄは、メインスプール７０の軸方向に延びている。
【００５２】
制御弁２０のメインスプール７０には、切換弁４０が設けられる。具体的には、スプール本体７１の第４ランド部７１ｄには軸方向に穴部８２が形成され、穴部８２にサブスプール８１が軸方向に摺動自在に挿入される。つまり、制御弁２０のスプール本体７１が切換弁４０のハウジングとして機能する。
【００５３】
穴部８２はスプール本体７１の端面に開口し、穴部８２の開口はプラグ７９によって閉塞される。プラグ７９は、穴部８２の内周に形成される雌ねじとの螺合によってスプール本体７１に固定される。
【００５４】
サブスプール８１は、穴部８２の内周面に摺接する第１及び第２ランド部８１ａ，８１ｂと、第１及び第２ランド部８１ａ，８１ｂの間に形成される環状溝８１ｃと、を有する。第１ランド部８１ａによって、穴部８２にパイロット室４１が区画されている。パイロット室４１は、メインスプール７０の移動に応じて、パイロット通路４３を通じて第２供給ポート６１ｅと連通する。スプリング４２は、第２ランド部８１ｂとプラグ７９との間で圧縮された状態で設けられ、パイロット室４１を縮小する方向にサブスプール８１を付勢する。
【００５５】
スプール本体７１の第４ランド部７１ｄには、第２メインポート６１ｉと常時連通する第１サブ通路８３ａと、メインスプール７０の移動に応じて第２排出ポート６１ｇと接続される第２サブ通路８３ｂと、が形成される。第１サブ通路８３ａ及び第２サブ通路８３ｂは、第４ランド部７１ｄの外周面と穴部８２の内周面との間を貫通する孔である。
【００５６】
このように、切換弁４０のパイロット室４１、サブスプール８１、第１及び第２サブ通路８３ａ，８３ｂは、メインスプール７０に設けられる。そのため、メインスプール７０を制御弁２０のハウジング６０に組み込むことによって切換弁４０を制御弁２０に組み込むことができる。したがって、流体圧制御装置１００を容易に製造することができる。
【００５７】
次に、図１及び図２を参照して、流体圧制御装置１００の動作について説明する。
【００５８】
まず、制御弁２０が中立ポジション２０ａにある場合について、説明する。
【００５９】
制御弁２０のパイロット室２１ａ，２１ｂにパイロット圧が供給されていない状態では、制御弁２０のメインスプール７０は、センタリングスプリング２２ａ，２２ｂの付勢力により、図１及び図２に示す中立ポジション２０ａに保たれる。このとき、ポンプ１２から吐出される作動油は、中立通路１３を通じてタンク１１に排出される。
【００６０】
第１供給ポート６１ｄと第１メインポート６１ｈとの連通は、第２ランド部（ランド部）７１ｂよって遮断され、第２供給ポート６１ｅと第２メインポート６１ｉとの連通は、第４ランド部７１ｄによって遮断される。そのため、ポンプ１２からの作動油は、チルトシリンダ５の反ロッド側室６ａ及びロッド側室６ｂのいずれにも導かれない。
【００６１】
また、第１メインポート６１ｈと第１排出ポート６１ｆとの連通が第１ランド部７１ａによって遮断され、第２メインポート６１ｉと第２排出ポート６１ｇとの連通が第４ランド部７１ｄによって遮断される。そのため、チルトシリンダ５の反ロッド側室６ａ及びロッド側室６ｂのいずれからも作動油は排出されない。
【００６２】
よって、中立ポジション２０ａでは、チルトシリンダ５の反ロッド側室６ａ及びロッド側室６ｂへの作動油の給排は行われないため、チルトシリンダ５は動作しない。
【００６３】
次に、制御弁２０が後傾ポジション２０ｃに切り換えられた場合、すなわち、パイロット室２１ｂにパイロット圧が導かれメインスプール７０が図２中左方向へ移動した場合について、説明する。
【００６４】
メインスプール７０が図２中左方向へ移動すると、上流側中立ポート６１ａと下流側中立ポート６１ｃとの連通が第３ランド部７１ｃによって遮断され、上流側中立ポート６１ｂと下流側中立ポート６１ｃとの連通が第４ランド部７１ｄによって遮断される。したがって、中立通路１３における上流側中立通路１３ａと下流側中立通路１３ｂとの連通が遮断され、ポンプ１２から吐出される作動油は、下流側中立通路１３ｂには導かれない。
【００６５】
第２供給ポート６１ｅと第２メインポート６１ｉとは、第４ランド部７１ｄのノッチ７３ｄを通じて連通し、第１メインポート６１ｈと第１排出ポート６１ｆとは、第１ランド部７１ａのノッチ７３ａを通じて連通する。そのため、ポンプ１２からの作動油がチルトシリンダ５のロッド側室６ｂに供給されると共に、反ロッド側室６ａ内の作動油がタンク１１に排出され、チルトシリンダ５が収縮する。ノッチ７３ｄは、絞り部２３ｃとして機能し、ノッチ７３ａは、制御弁２０の絞り部２３ｄとして機能する。
【００６６】
次に、制御弁２０が前傾ポジション２０ｂに切り換えられた場合、すなわち、パイロット室２１ａにパイロット圧が導かれメインスプール７０が図２中右方向へ移動した場合について、説明する。
【００６７】
メインスプール７０が図２中右方向へ移動すると、上流側中立ポート６１ａと下流側中立ポート６１ｃとの連通が第２ランド部７１ｂによって遮断され、上流側中立ポート６１ｂと下流側中立ポート６１ｃとの連通が第３ランド部７１ｃによって遮断される。したがって、制御弁２０が後傾ポジション２０ｃに切り換えられた場合と同様に、ポンプ１２から吐出される作動油は、下流側中立通路１３ｂには導かれない。
【００６８】
第１供給ポート６１ｄと第１メインポート６１ｈとは、第２ランド部７１ｂのノッチ７３ｂ及び第１環状溝７２ａを通じて連通し、第１メインポート６１ｈと第１排出ポート６１ｆとの連通は第１ランド部７１ａによって遮断される。そのため、ポンプ１２から供給通路１４へ導かれた作動油は、排出通路１５に導かれることなくチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに供給される。
【００６９】
また、第２供給ポート６１ｅと第２メインポート６１ｉとの連通は、第４ランド部７１ｄによって遮断される。そのため、ポンプ１２から供給通路１４に導かれる作動油は、第２メイン通路５ｂに導かれず、第２メイン通路５ｂから排出通路１５に向う作動油の流れを阻害しない。
【００７０】
このとき、供給通路１４からチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに供給される作動油の流れは、ノッチ７３ｂによって絞られる。つまり、ノッチ７３ｂは、制御弁２０の絞り部２３ａとして機能する。そのため、マスト２が急激に前傾することを防止することができると共に、マスト２の前傾速度を緩和することができる。
【００７１】
切換弁４０のパイロット室４１には、ノッチ７３ｂの上流側の圧力が第２供給ポート６１ｅ及びパイロット通路４３ａを通じて導かれる。そのため、ポンプ１２から供給通路１４に導かれる作動油の流量が少なくても、パイロット室４１内の圧力は上昇する。その結果、切換弁４０のサブスプール８１は、スプリング４２の付勢力に抗して、パイロット室４１を拡大する方向に移動する。
【００７２】
サブスプール８１の移動に伴って、第１サブ通路８３ａと第２サブ通路８３ｂとが環状溝８１ｃを通じて連通する。また、第２サブ通路８３ｂはメインスプール７０の移動に伴って、第２排出ポート６１ｇと連通する。第１サブ通路８３ａは第２メイン通路５ｂと常時連通するため、第２メイン通路５ｂは、第１サブ通路８３ａ、環状溝８１ｃ及び第２サブ通路８３ｂを通じて第２排出ポート６１ｇと連通する。したがって、チルトシリンダ５のロッド側室６ｂ内の作動油は、第２メイン通路５ｂ及び排出通路１５を通じてタンク１１に排出される。
【００７３】
このように、前傾ポジション２０ｂでは、ポンプ１２から吐出される作動油がチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに導かれると共に、ロッド側室６ｂから作動油がタンク１１に排出される。その結果、チルトシリンダ５が伸長する。
【００７４】
また、マスト２の前傾速度であるチルトシリンダ５の伸長速度は、切換弁４０により調整することができる。詳細には、ロッド側室６ｂの作動油は、第２メインポート６１ｉ、第１サブ通路８３ａ、環状溝８１ｃ、第２サブ通路８３ｂ及び第２排出ポート６１ｇが連通することで排出される。このため、チルトシリンダ５のロッド側室６ｂからタンク１１へ排出される作動油の流量は、第１サブ通路８３ａと第２サブ通路８３ｂとの連通のタイミング又は第２サブ通路８３ｂと第２排出ポート６１ｇとの連通のタイミングを調整することで作動油の排出流量を調整することができる。
【００７５】
これらのタイミングは、第１サブ通路８３ａ又は／及び第２サブ通路８３ｂのスプール本体７１に対して形成される軸方向位置、又はサブスプール８１の第２ランド部８１ｂの軸方向長さ等を変更することで調整できる。つまり、切換弁４０により作動油の排出に対しての開口特性を決めることができる。したがって、切換弁４０のサブスプール８１又は／及び切換弁４０のハウジングとして機能するスプール本体７１を交換することで上記開口特性を容易に変更することができる。
【００７６】
流体圧制御装置１００では、供給通路１４からチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに供給される作動油の流れがノッチ７３ｂ（絞り部２３ａ）によって絞られるので、ノッチ７３ｂの上流側の圧力が上昇する。パイロット室４１にはノッチ７３ｂの上流側の圧力が導かれるので、ノッチ７３ｂの上流側の圧力の上昇に伴ってパイロット室４１内の圧力が上昇する。そのため、ポンプ１２から吐出される作動油の流量が少なくても、切換弁４０のサブスプール８１をスプリング４２の付勢力に抗して移動させて、第１サブ通路８３ａと第２サブ通路８３ｂとを連通することができる。したがって、チルトシリンダ５のロッド側室６ｂ内の作動油を、第２メイン通路５ｂ及び排出通路１５を通じてタンク１１に排出することができ、チルトシリンダ５を伸長させることができる。
【００７７】
また、メインスプール７０にノッチ７３ｂが形成されるので、メインスプール７０をハウジング６０に組み込むことによって絞り部２３ａをハウジング６０に組み込むことができ、流体圧制御装置１００を容易に製造することができる。絞り部２３ａの絞り特性を変更するときには、メインスプール７０を交換すればよい。したがって、絞り部２３ａの絞り特性を容易に変更することができる。
【００７８】
また、供給通路１４からチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに導かれる作動油の流れは、第２ランド部７１ｂに形成されたノッチ７３ｂによって絞られる。したがって、メインスプール７０の変位に伴うノッチ７３ｂの上流側の圧力の変動を軽減することができ、切換弁４０がチルトシリンダ５のロッド側室６ｂと排出通路１５とを連通した状態を保持することができる。これにより、流体圧制御装置１００の動作の安定性をより向上させることができる。
【００７９】
切換弁４０の第２サブ通路８３ｂは、作動油の流れに抵抗を付与できるように形成される。そのため、第２メイン通路５ｂから排出通路１５へ導かれる作動油の流れは、第２サブ通路８３ｂによって絞られる。つまり、第２サブ通路８３ｂは、制御弁２０の絞り部２３ｂとして機能する。
【００８０】
以上の第１実施形態に係る流体圧制御装置１００では、パイロット室４１には、ノッチ７３ｂ（絞り部２３ａ）の上流側の圧力が導かれる。そのため、ポンプ１２から供給通路１４に導かれる作動油の流量が少なくても、パイロット室４１内の圧力は上昇し、切換弁４０は第２メイン通路５ｂと排出通路１５とを連通する。したがって、制御弁２０の切り換えによってチルトシリンダ５を動作させることができ、流体圧制御装置１００の動作の安定性を向上させることができる。
【００８１】
切換弁４０のパイロット室４１、サブスプール８１及びスプリング４２は、メインスプール７０に設けられる。そのため、メインスプール７０をハウジング６０から抜き出す際には、メインスプール７０の第２ランド部７１ｂに形成されるノッチ７３ｂと共に、切換弁４０のパイロット室４１、サブスプール８１及びスプリング４２がハウジング６０から外される。したがって、ノッチ７３ｂの絞り特性を変更する際に切換弁４０を交換することができ、流体圧制御装置１００を容易に調整することができる。
【００８２】
また、切換弁４０によって、チルトシリンダ５のロッド側室６ｂからタンク１１へ排出される作動油の流量を調整することができる。したがって、マスト２の前傾速度を調整することができる。
【００８３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る流体圧制御装置２００について、図３を参照して説明する。第１実施形態に係る流体圧制御装置１００と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
図３に示すように、流体圧制御装置２００は、中立通路１３における供給通路１４との分岐点の上流側に設けられる分流弁２２０と、分流弁２２０とパワーステアリングユニット（第２アクチュエータ）９とを接続する供給通路（第２供給通路）２１４と、を更に有する。
【００８５】
供給通路２１４には、作動油の流れを絞る絞り部２１５と、絞り部２１５の下流側に設けられる逆止弁２１６と、が設けられる。逆止弁２１６は、分流弁２２０からパワーステアリングユニット９へ向う作動油の流れを許容する一方で、パワーステアリングユニット９から分流弁２２０へ向う作動油の流れを遮断する。
【００８６】
分流弁２２０は、供給通路２１４における絞り部２１５の上流側と下流側との差圧を一定に保つように動作する。そのため、パワーステアリングユニット９には予め定められた流量で作動油が供給される。したがって、ポンプ１２から吐出される作動油の流量が減少したときでもパワーステアリングユニット９を安定して動作させることができる。
【００８７】
このような分流弁２２０を備える流体圧制御装置２００では、余剰の作動油が供給通路１４に導かれる。そのため、ポンプ１２の回転数が低いと、ポンプ１２から中立通路１３を通じて供給通路１４に導かれる作動油の流量がより少なくなる。つまり、制御弁２０を前傾ポジション２０ｂに切り換えた場合に、供給通路１４に導かれる作動油の流量がより少なくなる。
【００８８】
流体圧制御装置２００では、制御弁２０が前傾ポジション２０ｂに切り換えられた際に、供給通路１４からチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに供給される作動油の流れが絞り部２３ａによって絞られる。そのため、供給通路１４における作動油の流量が少なくても、切換弁４０のパイロット室４１の圧力を上昇させることができる。したがって、制御弁２０を前傾ポジション２０ｂに切り換えた際に切換弁４０を切り換えてチルトシリンダ５から作動油を排出させることができる。
【００８９】
このように、ポンプ１２から吐出される作動油が供給通路１４とは異なる供給通路２１４に優先的に導かれる場合であっても、流体圧制御装置２００の動作の安定性を向上させることができる。
【００９０】
以上の第２実施形態に係る流体圧制御装置２００では、第１実施形態に係る流体圧制御装置１００の効果に加え、以下の効果を奏する。
【００９１】
分流弁２２０は、予め定められた流量の作動油を供給通路２１４に導く。そのため、パワーステアリングユニット９には予め定められた流量で作動油が供給される。したがって、ポンプ１２から吐出される作動油の流量が減少したときでもパワーステアリングユニット９を安定して動作させることができる。また、分流弁２２０は、余剰の作動油を供給通路１４に導く。そのため、制御弁２０が前傾ポジション２０ｂに切り換えられたときには、切換弁４０は、供給通路１４における余剰の作動油の圧力によって切り換えられる。余剰の作動油の流れは絞り部２３ａによって絞られるので、余剰の作動油の流量が少なくても、切換弁４０のパイロット圧は上昇し、切換弁４０は、連通ポジションに切り換えられる。したがって、制御弁２０の動作によってチルトシリンダ５から作動油を排出することができ、チルトシリンダ５の動作を制御弁２０によって制御することができる。
【００９２】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【００９３】
流体圧制御装置１００，２００は、ポンプ１２とタンク１１とを接続する中立通路１３と、中立通路１３に設けられ、チルトシリンダ５の動作を制御する制御弁２０と、中立通路１３から分岐し制御弁２０に接続される供給通路１４と、制御弁２０とタンク１１とを接続する排出通路１５と、を備え、制御弁２０は、供給通路１４からチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに供給される作動油の一部が導かれるパイロット室４１の圧力に応じてチルトシリンダ５のロッド側室６ｂから排出通路１５への作動油の流れを制御する切換弁４０と、供給通路１４からチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに供給される作動油の流れを絞る絞り部２３ａと、を有し、パイロット室４１には、絞り部２３ａの上流側の圧力が導かれる。
【００９４】
この構成では、パイロット室４１には、絞り部２３ａの上流側の圧力が導かれる。そのため、ポンプ１２から供給通路１４に導かれる作動油の流量が少なくても、切換弁４０のパイロット室４１内の圧力を上昇させることができ、切換弁４０によりチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａから排出通路１５への作動油の流れを制御することができる。これにより、流体圧制御装置１００，２００の動作の安定性を向上させることができる。
【００９５】
また、流体圧制御装置２００は、中立通路１３における供給通路１４との分岐点の上流側に設けられる分流弁２２０と、分流弁２２０とパワーステアリングユニット９とを接続する供給通路２１４と、を更に備え、分流弁２２０は、予め定められた流量の作動油を供給通路２１４に導き、余剰の作動油を中立通路１３に導く。
【００９６】
この構成では、分流弁２２０は、予め定められた流量の作動油を供給通路２１４に導く。そのため、パワーステアリングユニット９には予め定められた流量で作動油が供給される。したがって、ポンプ１２から吐出される作動油の流量が減少したときでもパワーステアリングユニット９を安定して動作させることができる。また、分流弁２２０は、余剰の作動油を中立通路１３に導く。中立通路１３から供給通路１４を通じてチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａに供給される作動油の流れは絞り部２３ａによって絞られるので、余剰の作動油の流量が少なくても、切換弁４０のパイロット室４１の圧力を上昇させることができる。したがって、流体圧制御装置２００の動作の安定性を向上させることができる。
【００９７】
また、流体圧制御装置１００，２００では、制御弁２０は、ハウジング６０に摺動自在に収容されるメインスプール７０を有し、メインスプール７０は、供給通路１４からチルトシリンダ５の反ロッド側室６ａへの作動油の流れの許容と遮断とを軸方向に移動することにより切り換える第２ランド部７１ｂを有し、絞り部２３ａは、第２ランド部７１ｂに形成される。
【００９８】
この構成では、絞り部２３ａがメインスプール７０の第２ランド部７１ｂに形成される。そのため、メインスプール７０をハウジング６０に組み込むことによって絞り部２３ａを制御弁２０に設けることができる。したがって、流体圧制御装置１００，２００を容易に製造することができると共に、絞り部２３ａの絞り特性を容易に変更することができる。
【００９９】
また、流体圧制御装置１００，２００では、メインスプール７０は、軸方向に形成される穴部８２と、穴部８２に軸方向に摺動自在に挿入され、穴部８２にパイロット室４１を区画するサブスプール８１と、チルトシリンダ５のロッド側室６ｂと常時連通する第１サブ通路８３ａと、メインスプール７０の移動に応じて排出通路１５と接続される第２サブ通路８３ｂと、を有し、サブスプール８１は、メインスプール７０の移動に応じて供給通路１４と連通するパイロット室４１の圧力に応じて第１サブ通路８３ａと第２サブ通路８３ｂとの連通を制御する。
【０１００】
この構成では、切換弁４０のパイロット室４１、サブスプール８１、第１サブ通路８３ａ及び第２サブ通路８３ｂがメインスプール７０に設けられる。そのため、メインスプール７０をハウジング６０に組み込むことによって切換弁４０を制御弁２０に組み込むことができる。したがって、流体圧制御装置１００，２００を容易に製造することができる。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【０１０２】
上記実施形態による流体圧制御装置１００，２００では、制御弁２０は、パイロット圧により動作するいわゆるパイロットタイプの制御弁であり、切換弁４０の開口特性により作動油の排出流量を調整するものである。これに限らず、制御弁２０は、手動で操作されるいわゆるマニュアルタイプの制御弁であってもよい。この場合には、切換弁４０は、作動油の排出流量を調整する機能に加え、公知のチルトロックとしても機能する。
【０１０３】
上記実施形態による流体圧制御装置１００，２００は、作動流体として、作動油を使用しているが、作動油の代わりに水や水溶液等の非圧縮性流体を使用してもよい。
【０１０４】
流体圧制御装置１００では、絞り部２３ａとしてノッチ７３ｂが第２ランド部７１ｂに形成されるが、絞り部２３ａは、ノッチ以外の形態、例えばオリフィス通路やチョーク通路であってもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１００，２００・・・流体圧制御装置、５・・・チルトシリンダ（第１アクチュエータ）、９・・・パワーステアリングユニット（第２アクチュエータ）、１１・・・タンク、１２・・・ポンプ、１３・・・中立通路、１４・・・供給通路（第１供給通路）、１５・・・排出通路、２０・・・制御弁、２３ａ・・・絞り部、４０・・・切換弁、４１・・・パイロット室、６０・・・ハウジング、７０・・・メインスプール、７１ｂ・・・第２ランド部（ランド部）、７３ｂ・・・ノッチ、８１・・・サブスプール、８２・・・穴部、８３ａ・・・第１サブ通路、８３ｂ・・・第２サブ通路、２１４・・・供給通路（第２供給通路）、２２０・・・分流弁
【図１】
2019124247.tif 000003
【図２】
2019124247.tif 000004
【図３】
2019124247.tif 000005