(57)【要約】【課題】  供給流量と戻り流量とを個別に制御することができ、製品のコストを低減することができる流量制御回路を提供する。【解決手段】  単動シリンダＳに圧油を供給する供給通路８と、単動シリンダＳからの戻り油を導く戻り通路９と、供給通路８及び戻り通路９を油圧ポンプＰまたはタンクに連通させるコントロールバルブＣＶと、供給通路８に設けるとともにコントロールバルブＣＶから単動シリンダＳへの流通のみを許容するチェック弁１１と、戻り通路９に設けた圧力補償弁１０とを備え、圧力補償弁１０は、互いに対向する位置にパイロット室１６，１７を設け、パイロット室１６には、作動油の戻り流れに対してコントロールバルブＣＶより上流側の圧力を導き、パイロット室１７にはコントロールバルブＣＶの下流側の圧力を導くとともに、パイロット室１７にはスプリング２１のバネ力を作用させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単動シリンダに圧油を供給する供給通路と、単動シリンダからの戻り油を導く戻り通路と、これら供給通路及び戻り通路を、油圧ポンプまたはタンクに連通させるコントロールバルブと、この供給通路に設けるとともに、コントロールバルブから単動シリンダへの流通のみを許容するチェック弁と、上記戻り通路に設けた圧力補償弁とを備え、この圧力補償弁は、互いに対向する位置にパイロット室を設け、一方のパイロット室には、作動油の戻り流れに対してコントロールバルブより上流側の圧力を導き、他方のパイロット室には上記コントロールバルブの下流側の圧力を導くとともに、この他方のパイロット室にはスプリングのバネ力を作用させる構成にした流量制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばフォークリフトに用いられる流量制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の流量制御回路として特許文献１に示すものが知られているが、この回路構成について図４を用いて説明する。
図４に示すフォークリフト用の回路構成は、油圧ポンプＰに中立通路１０１を接続するとともに、この中立通路１０１にコントロールバルブＣＶ１を接続している。上記中立通路１０１には、パラレル通路１０２を接続するとともに、このパラレル通路１０２を上記コントロールバルブＣＶ１のポンプポート１０３に連通させている。
また、コントロールバルブＣＶ１には、タンクポート１０４を設けるとともに、このタンクポート１０４にタンク通路１０５を接続している。
さらに、上記コントロールバルブＣＶ１には、シリンダポート１０６を設けるとともに、上記シリンダポート１０６にはシリンダ用通路１０７を接続している。
【０００３】
上記シリンダ用通路１０７は、その一端を単動シリンダＳに接続するとともに、この単動シリンダＳと上記コントロールバルブＣＶ１との連通過程に、圧力補償弁１０８を設けている。また、上記シリンダ用通路１０７には、圧力補償弁１０８の上流側と下流側とを別通路で連通させる分岐通路１０９を接続している。また、分岐通路１０９には、コントロールバルブＣＶ１から単動シリンダＳへの流通のみを許容するチェック弁１１０を設けている。
【０００４】
上記の回路構成において、単動シリンダＳを伸張させる場合、コントロールバルブＣＶ１を図中左側位置に切り換える。すると、パラレル通路１０２→チェック弁ｃ→ポンプポート１０３→シリンダポート１０６→シリンダ用通路１０７→分岐通路１０９を介して、油圧ポンプＰから吐出する圧油が単動シリンダＳに導かれる。
一方、単動シリンダＳを収縮させる場合には、コントロールバルブＣＶ１を図中右側位置に切り換える。すると、単動シリンダＳからの戻り油が、圧力補償弁１０８→シリンダ用通路１０７→シリンダポート１０６→タンクポート１０４→タンク通路１０５を介してタンクに戻される。
このとき、単動シリンダＳからの戻り流体は、圧力補償弁１０８において、単動シリンダＳの圧力変動に関わりなく、一定流量が流通するように制御されるので、コントロールバルブＣＶ１の開度に応じた速度で作動させることができる。
【特許文献１】特許第３７５７１２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の回路構成によれば、単動シリンダＳの作動速度は、通常、コントロールバルブＣＶ１の切り換え量、すなわちオペレータの操作量に応じて変化する。つまり、コントロールバルブＣＶ１の切り換え量が大きくなれば、単動シリンダＳの作動速度が速くなり、コントロールバルブＣＶ１の切り換え量が小さくなれば、単動シリンダＳの作動速度が遅くなる。
ところが、通常時においては、オペレータの操作量に応じて単動シリンダＳの作動速度を制御しつつ、所定の場合のみ、操作量とは無関係に単動シリンダＳの作動速度を制御しなければならない場合がある。
【０００６】
例えば、フォークリフトのリフトに単動シリンダＳを用いた場合に、この単動シリンダＳを降下させる際には、安全上、単動シリンダＳの降下速度を制限する必要がある。つまり、コントロールバルブＣＶ１の切り換え量が小さい範囲内では、コントロールバルブＣＶ１の切り換え量に比例する速度で単動シリンダＳを降下させ、コントロールバルブＣＶ１の切り換え量が所定量以上になった場合には、以後単動シリンダＳの降下速度を一定にして安全性を確保する。
このような場合には、コントロールバルブＣＶ１のストロークを規制するための部品をバルブボディ内に組み込んで、コントロールバルブＣＶ１の切り換え量を規制すればよい。しかし、コントロールバルブＣＶ１のストロークを規制する部品を組み込むとなると、その分、部品コストがかかったり、組立工数が面倒になったりして製品のコストが高くなるという問題があった。
【０００７】
また、コントロールバルブＣＶ１のストロークを規制することなく、単動シリンダＳの降下速度を制限する方法として、外部信号に応じて開度調整可能な絞り弁をシリンダ用通路１０７に設けることが考えられる。このように、シリンダ用通路１０７に絞り弁を設ければ、当該絞り弁の開度によって、単動シリンダＳの最大降下速度を制御することができる。
ところが、上記の回路構成においては、供給用の通路と戻り用の通路とがシリンダ用通路１０７によって共通化されている。そのため、戻り用の流量を制御するために、シリンダ用通路１０７に絞り弁を設けると、同時に供給用の流量も制御されてしまう。したがって、絞り弁によって単動シリンダＳの降下速度を制御しようとすると、それに応じて単動シリンダＳの上昇速度も絞り弁によって制御されてしまう。
このように、供給用の通路と戻り用の通路とが共通化されているため、供給用と戻り用とを個別に制御することができないという問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、単動シリンダに供給する圧油の流量と、単動シリンダからの戻り油の流量とを個別に制御することができ、しかも製品のコストを低減することができる流量制御回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、単動シリンダに圧油を供給する供給通路と、単動シリンダからの戻り油を導く戻り通路と、これら供給通路及び戻り通路を、油圧ポンプまたはタンクに連通させるコントロールバルブと、この供給通路に設けるとともに、コントロールバルブから単動シリンダへの流通のみを許容するチェック弁と、上記戻り通路に設けた圧力補償弁とを備え、この圧力補償弁は、互いに対向する位置にパイロット室を設け、一方のパイロット室には、作動油の戻り流れに対してコントロールバルブより上流側の圧力を導き、他方のパイロット室には上記コントロールバルブの下流側の圧力を導くとともに、この他方のパイロット室にはスプリングのバネ力を作用させる点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、コントロールバルブと単動シリンダとを、供給通路および戻り通路によって別々に接続したので、単動シリンダの作動速度を伸張時と収縮時とで個別に制御することができる。つまり、供給通路または戻り通路のいずれか一方、または双方に絞り弁を設ければ、単動シリンダの伸張速度と収縮速度とを個別制御することができる。したがって、シリンダの最大降下速度を制限して、安全性を向上させることができる。
また、供給流量と戻り流量とを個別に制御することができるので、使用に応じて最適な制御特性を付加することができる。
しかも、供給通路または戻り通路に絞り弁を設けるだけで、単動シリンダを個別制御することができるので、従来に比べて製品のコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１，２を用いて、この発明の第１実施形態について説明する。
図１に示すフォークリフト用の回路構成は、油圧ポンプＰに中立通路１を接続するとともに、この中立通路１にコントロールバルブＣＶを接続している。上記中立通路１には、パラレル通路２を接続するとともに、このパラレル通路２を上記コントロールバルブＣＶのポンプポート３に連通させている。
また、コントロールバルブＣＶには、タンクポート４を設けるとともに、このタンクポート４にタンク通路５を接続している。
さらに、上記コントロールバルブＣＶには、供給ポート６および戻りポート７を設けるとともに、上記供給ポート６には供給通路８を接続し、上記戻りポート７には戻り通路９を接続している。
【００１２】
上記戻り通路９は、その一端を単動シリンダＳに接続しており、この単動シリンダＳと上記コントロールバルブＣＶとの連通過程に、圧力補償弁１０を設けている。一方、上記供給通路８は、その一端を上記戻り通路９であって、圧力補償弁１０と単動シリンダＳとの連通過程に接続している。また、供給通路８には、コントロールバルブＣＶから単動シリンダＳへの流通のみを許容するチェック弁１１を設けている。
【００１３】
なお、上記の回路構成を有する流量制御装置の具体的構成は、図２に示すとおりである。
すなわち、バルブボディ１２には、スプール１３を摺動自在に組み込むとともに、このスプール１３をバルブボディ１２の両側面から突出させている。上記バルブボディ１２の一方の側面には、キャップ１４を固定するとともに、このキャップ１４内に形成したスプリング室１４ａに上記スプール１３の一端を臨ませている。また、スプリング室１４ａには、スプリング１５を設けるとともに、このスプリング１５のバネ力を上記スプール１３の一端に作用させて、スプール１３が図示の中立位置に保持されるようにしている。
一方、スプール１３の他端には、図示しない操作レバーを連結し、操作レバーを操作することによって、バルブボディ１２内でスプール１３が摺動するようにしている。
そして、スプール１３には、複数の溝を形成しており、このスプール１３を摺動させることによって、これら複数の溝を介して各ポート３，４，６，７が連通したり遮断したりするが、その詳細は作用の説明ですることとする。
【００１４】
また、戻り通路９に設けた圧力補償弁１０は、互いに対向する位置に一対のパイロット室１６，１７を設けるとともに、このパイロット室１６，１７に弁本体１８の両端を臨ませてなる。上記パイロット室１６には、作動油の戻り流れに対してコントロールバルブＣＶより上流側の圧力を、弁本体１８に形成したパイロット通路１９を介して導いている。
一方上記パイロット室１７には、コントロールバルブＣＶの下流側の圧力、すなわちタンク圧を、パイロット通路２０を介して導いている。
また、パイロット室１７には、スプリング２１を設けるとともに、このスプリング２１のバネ力を弁本体１８に作用させている。したがって、弁本体１８は、ノーマル状態では、スプリング２１のバネ力によって図示の位置に保たれている。そして、パイロット室１６の圧力がパイロット室１７の圧力よりも、スプリング２１のバネ力相当分だけ高くなったときに、その圧力に応じて、弁本体１８がスプリング２１のバネ力に抗して図中左側に移動し、戻り通路９が絞られる。
【００１５】
次にこの実施形態の作用について説明する。
単動シリンダＳを伸張させて負荷を上昇させる場合には、操作レバーを操作してコントロールバルブＣＶを図１中左側位置に切り換える。
すると、パラレル通路２に連通するポンプポート３と、供給通路８に連通する供給ポート６とが連通する。したがって、油圧ポンプから吐出する圧油が、パラレル通路２→ポンプポート３→供給ポート６→供給通路８と導かれるとともに、チェック弁１１を開弁して単動シリンダＳに供給される。
このとき、コントロールバルブＣＶによって、タンクポート４と戻りポート７とが遮断されるので、戻り通路９がタンクから遮断されることとなる。したがって、単動シリンダＳは、戻り通路９に何ら干渉されることなく、コントロールバルブＣＶの切り換え量に応じて伸張することができる。
【００１６】
一方、単動シリンダＳを収縮させて負荷を降下させる場合には、操作レバーを操作してコントロールバルブＣＶを図１中右側位置に切り換える。
すると、ポンプポート３と供給ポート６とが遮断されるとともに、戻りポート７とタンクポート４とが連通する。したがって、単動シリンダＳからの戻り油が、圧力補償弁１０→戻り通路９→戻りポート７→タンクポート４→タンク通路５を介してタンクに戻される。このとき、圧力補償弁１０においては、図２に示すように、作動油の戻り流れに対してコントロールバルブＣＶより上流側の圧力がパイロット室１６に導かれ、パイロット室１７にはコントロールバルブＣＶの下流側の圧力が導かれる。したがって、単動シリンダＳの圧力変動と関係なく、コントロールバルブＣＶの開度に応じた流量が圧力補償弁１０を流通することとなる。
そして、戻り通路９からの戻り油は、スプール１３に形成したノッチ２２を介して、絞られながらタンクに戻される。
【００１７】
なお、供給通路８にはチェック弁１１を設けているので、単動シリンダＳからの戻り油が、供給通路８を介してコントロールバルブＣＶに導かれることはない。
したがって、単動シリンダＳは、供給通路８に何ら干渉されることなく、コントロールバルブＣＶの切り換え量に応じて収縮することができる。
このように、この実施形態の回路構成によれば、単動シリンダＳを伸張させる際には、圧油が供給通路８のみを流通し、単動シリンダＳを収縮させる際には、戻り油が戻り通路９のみを流通するので、供給時と戻り時とで個別の制御が可能となる。
【００１８】
例えば、供給時と戻り時とで個別制御を可能にするためには、図３に示すように、供給通路８および戻り通路９のそれぞれに絞り弁２３，２４を設ければよい。
このように、絞り弁２３を設ければ、単動シリンダＳの最大降下速度が、絞り弁２３の開度に応じて制御されるので、単動シリンダＳの最大降下速度を設定することが可能となる。
このようにしても、単動シリンダＳを上昇させる場合には、供給通路８を介して圧油が導かれるので、単動シリンダＳの上昇速度は、コントロールバルブＣＶの切り換え量あるいは絞り弁２４の開度に応じて個別に制御することができる。つまり、コントロールバルブＣＶの切り換え量が所定量以上となったとき、単動シリンダＳの上昇速度を絞り弁２４の開度に基づいて一定にすることもできる。このように、単動シリンダＳの上昇速度を個別制御可能にしても、単動シリンダＳの降下速度には何ら影響がない。
【００１９】
つまり、この実施形態によれば、供給時の制御特性が戻り時の制御特性に影響を及ぼしたり、戻り時の制御特性が供給時の制御特性に影響を及ぼしたりすることがないので、用途に応じて最適な制御をすることができる。
しかも、単動シリンダＳの最大降下速度を制限する場合には、上記のように戻り通路９に絞りを設けるだけでよいので、従来のように、コントロールバルブＣＶのストロークを規制する部品を組み込む必要がなく、その分製品のコストを低減することができる。
【００２０】
なお、従来の構成によれば、チェック弁１１０およびチェック弁ｃの２つのチェック弁が必要となる（図４参照）。しかし、上記実施形態においては、図１〜図３からも明らかなように、チェック弁１１を１つ設ければよい。
なぜなら、従来の構成においては、チェック弁ｃを設けないと、単動シリンダＳからパラレル通路１０２側に逆流が生じてしまうからである。すなわち、単動シリンダＳを上昇させる際に、コントロールバルブＣＶ１の切り換え過程において、ポンプポート１０３における作動油の吐出圧が、単動シリンダＳの負荷圧よりも小さい間がある。このように、コントロールバルブＣＶ１の切り換え過程において、ポンプポート１０３の圧力が単動シリンダＳの負荷圧以下の間は、単動シリンダＳからパラレル通路１０２側に逆流が生じてしまう。そのため、従来の構成においては、チェック弁ｃを必ず設けなければならない。
【００２１】
しかし、上記実施形態によれば、単動シリンダＳ側からパラレル通路２側に逆流が生じることがない。なぜなら、単動シリンダＳからの戻り油は、戻り通路９からタンクに排出されるため、仮にポンプポート３の圧力が単動シリンダＳの負荷圧以下であったとしても、戻り通路９は戻りポート７によって確実にブロックされるからである。このように、逆流が生じないのは、供給通路８と戻り通路９とを別通路にしたからである。
したがって、この実施形態においては、従来必須であったチェック弁ｃを設ける必要がなくなる。通常、チェック弁をバルブボディ１２に組み込む際には、種々の加工や厳密な寸法管理を行わなければならないため、上記のようにチェック弁ｃを設ける必要がなくなれば、その分製品のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この実施形態の回路図である。
【図２】この実施形態の具体的な構造を示す図である。
【図３】別の実施形態の回路図である。
【図４】従来の回路図である。
【符号の説明】
【００２３】
８    供給通路
９    戻り通路
１０  圧力補償弁
１１  チェック弁
１６，１７  パイロット室
２１        スプリング
Ｐ          油圧ポンプ
Ｓ          単動シリンダ
ＣＶ        コントロールバルブ
【図１】
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【図２】
2008121722.tif 000004
【図３】
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【図４】
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