(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ポート、ステアリング用ポート、荷役用ポート及びパイロットポートを開口させてなるハウジングと、このハウジング内に摺動可能に嵌装され高圧ポートの圧液をステアリング用ポート及び荷役用ポートに導くとともに、その基端側に中空部、先端側にステアリング用ポートに連通する縦孔をそれぞれ有し、これら縦孔と中空部との間に該縦穴及び中空部に連通するパイロット室を設けてなるスプールと、前記スプールと前記ハウジングとの間に設けられスプールの進退動作に伴って前記ステアリング用ポートへの通路を開閉する第１の絞りと、前記スプールと前記ハウジングとの間に設けられスプールの進退動作に伴い前記第１の絞りと背反的に作動して前記荷役用ポートへの通路を開閉する第２の絞りとを具備してなり、前記ステアリング用ポートに優先的に所定量の圧液を導くとともに、必要に応じて余剰流量を前記荷役用ポートに分流するようにしたものにおいて、
前記スプール内部に制御オリフィスを備えているとともにその一端部を弁受け孔に係合可能に構成したスロットルチェック弁を設け、通常時には前記スロットルチェック弁を前記弁受け孔に係合させることにより閉止し、前記高圧ポートから投入され第１の絞りを通過した作動液の一部の前記縦孔、前記パイロット室及び前記スロットルチェック弁内部を経たパイロットポートへの作動液の導出入を制御オリフィスのみから行うようにしているとともに、少なくとも高圧時から通常時への変化の際には前記スロットルチェック弁を前記弁受け孔との係合を解除させることにより開放して制御オリフィス以外からの作動液の導入出を可能にすべく、該スロットルチェック弁に作動液流通孔を設けていることを特徴とする優先型分流弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォークリフト等のようにステアリング及び荷役制御を共通の液圧源の圧液を利用して行う場合に好適に利用される優先型分流弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、フォークリフト等においては、単一の液圧源からの圧液を分流弁により分流し、一定流量を優先的に確保してステアリング用に用いるとともに、余剰流量で荷役用を賄っている。このように一定流量をステアリングなどの特定目的のために優先的に確保する分流弁を優先型分流弁と称している（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
しかして、従来の優先型分流弁は、図４及び図５に示すように、高圧ポートＸ１２、ステアリング用ポートＸ１３及び荷役用ポートＸ１４を開口させてなるハウジングＸ１と、このハウジングＸ１内に摺動可能に嵌装され高圧ポートＸ１２の圧液をステアリング用ポートＸ１３又は荷役作業用ポートＸ１４に導くスプールＸ２と、前記スプールＸ２と前記ハウジングＸ１との間に設けられスプールＸ２の進退動作に伴って前記ステアリング用ポートＸ１３への通路を開閉する第１の絞りたるＰＦ絞りＸ４と、前記スプールＸ２と前記ハウジングＸ１との間に設けられスプールＸ２の進退動作に伴い前記ＰＦ絞りＸ４と背反的に作動して前記荷役用ポートＸ１４への通路を開閉する第２の絞りたるＭＦ絞りＸ５とを具備してなり、前記ステアリング用ポートＸ１３に優先的に所定量の圧液を導くとともに、必要に応じて余剰流量を前記荷役用ポートＸ１４に分流するように構成されている。また、図４及び図５に示す態様では、ハウジングＸ１にパイロット通路Ｘ１６を設けているとともに、スプールＸ２には前記ステアリング用ポートＸ１３に連通する縦孔Ｘ２１、及びこの縦孔Ｘ２１と前記パイロット通路Ｘ１６との間の部位に設けられる制御オリフィスＸ２３を備えている。さらに、このスプールＸ２は、前記制御オリフィスＸ２３の前後差圧に応じてスプールＸ２に作用する液圧付勢力と拮抗する方向の弾性付勢力をスプリングＸ２５から該スプールＸ２に作用させ得るようにすべく、スプリングリテーナＸ２５ａを設けている。
【０００４】
ここで、ＰＦ流量と呼ばれる優先流の一部は制御オリフィスＸ２３に達するが、高圧ポート側の液圧が上昇すると、制御オリフィスＸ２３前後に圧力差が生じる。この圧力差を受けて、スプールＸ２は予め所定のバネ特性に設定した前記スプリングＸ２５を圧縮しながら移動するが、スプールＸ２とハウジングＸ１との間に設けたＰＦ絞りＸ４及びＭＦ絞りＸ５との兼ね合いの下に、最終的にスプールＸ２を、差圧とスプリング力とがバランスする位置に保持する。
【０００５】
これら２つの絞りは、ステアリング操作圧力と荷役操作圧力の高低関係で切り換えられ、ステアリング圧力（すなわちステアリング用ポート圧力）が高い場合にはＭＦ絞りＸ５が機能して図４に示す状態から図５に示す状態に、また、荷役操作圧力（すなわち荷役用ポート圧力）が高い場合にはＰＦ絞りＸ４が機能して図５に示す状態から図４に示す状態にそれぞれ変化し、ＰＦ流量を一定に保つようになっている。
【０００６】
ここで、ＰＦ絞りを開放させる際には、上述したように制御オリフィスＸ２３の前後の圧力差を利用してスプールＸ２を移動させるようにしている。その際、制御オリフィスＸ２３の前後の差圧がスプリングＸ２５の弾性力とバランスするまでスプールＸ２内の作動液を制御オリフィスＸ２３から排出するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−９１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の構成では、ＰＦ絞りを開放させるべく上述したように制御オリフィスＸ２３の前後の圧力差を利用してスプールＸ２を移動させる際、制御オリフィスＸ２３のみを通じてスプールＸ２内の作動液をステアリング用ポートＸ１３側に排出するようにしている。
【０００８】
しかしながら、上述したようにスプールＸ２の制御オリフィスＸ２３のみを通じてスプールＸ２内の作動液をステアリング用ポートＸ１３側に排出するようにしているので、スプールＸ２内からステアリング用ポートＸ１３側への作動液の排出に時間がかかり、ステアリング用ポートＸ１３に供給する作動液の割合を増大させるのに時間がかかるようになる。これに伴い、ステアリング操作に対する反応性がつれて低下する不具合が発生する。
【０００９】
本発明は、以上に述べた課題を解決すべく構成するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明に係る優先型分流弁は、高圧ポート、ステアリング用ポート、荷役用ポート及びパイロットポートを開口させてなるハウジングと、このハウジング内に摺動可能に嵌装され高圧ポートの圧液をステアリング用ポート及び荷役用ポートに導くとともに、その基端側に中空部、先端側にステアリング用ポートに連通する縦孔をそれぞれ有し、これら縦孔と中空部との間に該縦穴及び中空部に連通するパイロット室を設けてなるスプールと、前記スプールと前記ハウジングとの間に設けられスプールの進退動作に伴って前記ステアリング用ポートへの通路を開閉する第１の絞りと、前記スプールと前記ハウジングとの間に設けられスプールの進退動作に伴い前記第１の絞りと背反的に作動して前記荷役用ポートへの通路を開閉する第２の絞りとを具備してなり、前記ステアリング用ポートに優先的に所定量の圧液を導くとともに、必要に応じて余剰流量を前記荷役用ポートに分流するようにしたものにおいて、前記スプール内部に制御オリフィスを備えているとともにその一端部を弁受け孔に係合可能に構成したスロットルチェック弁を設け、通常時には前記スロットルチェック弁を前記弁受け孔に係合させることにより閉止し、前記高圧ポートから投入され第１の絞りを通過した作動液の一部の前記縦孔、前記パイロット室及び前記スロットルチェック弁内部を経たパイロットポートへの作動液の導出入を制御オリフィスのみから行うようにしているとともに、少なくとも高圧時から通常時への変化の際には前記スロットルチェック弁を前記弁受け孔との係合を解除させることにより開放して制御オリフィス以外からの作動液の導入出を可能にすべく、該スロットルチェック弁に作動液流通孔を設けていることを特徴とする。
【００１１】
このようなものであれば、少なくとも高圧時から通常時への変化の際には前記スロットルチェック弁を開放することにより、流入圧力が急激に低下してステアリング用ポートへ導入する作動液の比率を増大させる必要がある際に、制御オリフィス以外からもスプール内部へ作動液を逆流させるようにし、スプールを素早く低圧側に移動させることができる。それとともに、通常時には前記スロットルチェック弁を閉止して制御オリフィスのみから作動液の導入出を行うようにすることにより、従来の構成と同様に、作動液の流量の節約を図ることもできる。
【００１２】
特に、前記スプールに前記スロットルチェック弁を収納可能なパイロット室、及び高圧時にのみ高圧ポートと前記パイロット室とを連通するパイロット通路を設け、通常時には前記スロットルチェック弁を閉止し制御オリフィスのみから作動液の導入出を行うようにしているとともに、高圧時には前記パイロット通路を介してパイロット室内に導入した液圧により前記スロットルチェック弁を開放して制御オリフィス以外からの作動液の導入出を可能にしていることを特徴とする。
【００１３】
なお、本発明において、「高圧時」とは、前記第２の絞りの開放量をステアリング動作及び荷役動作を行わない場合の開放量よりも大きくしている状態全般を示す概念である。また、「高圧時から通常時への変化」とは、前記「高圧時」となっている状態において前記第２の絞りの開放量を小さくする変化全般を示す概念である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る優先型分流弁によれば、少なくとも高圧時から通常時への変化の際には前記スロットルチェック弁を開放することにより、流入圧力が急激に低下してステアリング用ポートへ導入する作動液の比率を増大させる必要がある際に、制御オリフィス以外からもスプール内部へ作動液を逆流させるようにし、スプールを素早く低圧側に移動させることができる。それとともに、通常時には前記スロットルチェック弁を閉止して制御オリフィスのみから作動液の導入出を行うようにすることにより、従来の構成と同様に、作動液の流量の節約を図ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１６】
この実施例の優先型分流弁Ｖはフォークリフトに適用されるものであって、図１に示すようにオービットロール（登録商標）ＯＲを利用したステアリングＳとともに用いられ、共通の液圧源Ｐからの油等の圧液をステアリングに優先的に分流し、必要に応じて余剰分を荷役制御用に分流するようにしたもので、図２及び図３に示すように、ハウジング１内にスプール２及びスプリング２５を組み込んで構成されている。
【００１７】
ハウジング１は、スプール保持孔１ａを有してなるもので、そのスプール保持孔１ａにスプール２を挿入した状態で両端を蓋部材１１により閉止されている。このハウジング１には、前記スプール保持孔１ａの長手方向中間部に開口する位置に高圧ポート１２が設けられ、前記スプール保持孔１ａの一端部に開口する位置にはステアリング用ポート１３が設けられている。さらに、前記高圧ポート１２を挟んで前記ステアリング用ポート１３と反対側の部位には荷役用ポート１５が設けられるとともに、スプール保持孔１ａの他端部に開口する位置にはパイロットポート１６が設けられている。
【００１８】
一方、スプール２は、基端側に中空部２１を有する円筒状のもので、先端部には縦孔２２が設けられ、この縦孔２２と前記中空部２１との間には前記中空部２１よりも断面積が小さいパイロット室２３を設けているとともに、これら中空部２１、縦孔２２、及びパイロット室２３を連通させている。前記中空部２１には、スプール保持孔１ａに内設したスプリングリテーナ２５ａを足場にして該スプール２を一端側に付勢するスプリング２５が収容してある。また、このスプール２の長手方向中間部の外周には円周溝２７が設けられ、前記高圧ポート１２の圧液を円周溝２７を介して直接前記ステアリング用ポート１３又は荷役用ポート１５に導き得るようにしている。しかして、前記パイロット室２３内には、スロットルチェック弁２６を設けているとともに、このスロットルチェック弁２６の一端部を前記スプリングリテーナ２５ａに設けた弁受け孔２５ｘと係合可能に構成している。また、このスロットルチェック弁２６の先端部に制御オリフィス２８を設けていて、前記弁受孔２５ｘと係合した状態であってもこのスロットルチェック弁２６内部とパイロットポート１６とを連通するようにしているとともに、このスロットルチェック弁２６の前記制御オリフィス２８よりも基端側には作動液流通孔２６ｘを設けていて、前記弁受孔２５ｘとの係合を解除した状態では制御オリフィス２８だけでなくこの作動液流通孔２６ｘをも介してこのスロットルチェック弁２６内部とパイロットポート１６とを連通するようにしている。さらに、このスプール２には、前記パイロット室２３に連通するとともに、通常時にはハウジング１の前記高圧ポート１２と前記ステアリング用ポート１３との間の部位により閉塞され、高圧時には前記高圧ポート１２にも連通する位置に、パイロット通路２９を設けている。
【００１９】
その際、スプール２とハウジング１との間には、ステアリング用ポート１３への圧液の流量を絞る第１の絞りたるＰＦ絞り４及び荷役用ポート１５への圧液の流量を絞る第２の絞りたるＭＦ絞り５が設けてある。ＰＦ絞り４は、スプール２が図２に示す左行位置にあるときに開成し、図３に示す右行位置にあるときに閉成し、その間において略比例的にステアリング用ポート１３への通路となる開口面積を変化させるものである。また、ＭＦ絞り５は、スプール２が左行位置にあるときに閉成し、右行位置にあるときに開成し、その間において略比例低に荷役用ポート１５への通路となる開口面積を変化させるものである。すなわち、これらの絞り４、５は背反的にステアリングポート１３への通路の開口面積及び荷役用ポート１５への通路の開口面積を増減させるように設定されている。
【００２０】
ここで、この優先型分流弁の基本的な作動について説明しておく。高圧ポート１２から投入された油等の作動液の一部は、前記スプール２の円周溝２７、及びＰＦ絞り４を通ってステアリングポート１３へ流れる。また、この作動液の他の一部は、前記ＰＦ絞り４を通った後、前記縦孔２２、前記パイロット室２３を経て一旦スロットルチェック弁２６内に導入され、このスロットルチェック弁２６の一端に形成した制御オリフィス２８からパイロットポート１６に流れる。
【００２１】
何らかの原因で高圧ポート１２の投入流量が増大した場合は、スプール２の作動液流通孔２３の前後で差圧が生じるが、スプール２の両端は制御オリフィス２８の前後圧力を受けているので、差圧の発生により、スプール２はＰＦ絞り４を閉じる方向すなわち右方向に動く。すると優先流Ｘは減少し差圧も減少することになる。このような作用を通じて優先流量は制御オリフィス２８とセットスプリング２５で設定された流量に保たれる。また、この際、前記パイロット通路２９が高圧ポート１２に連通し、パイロット室２３内に作動液が導入されることにより、スロットルチェック弁２６が左側に移動して開放状態となる。
【００２２】
また、ステアリング操作時には、優先流Ｘの圧力が増大し、全体の圧力が上昇する。すると、余剰流Ｙ側は低圧のため、より多くの圧液を流そうとする。すると制御オリフィス２８での流量が減り前後差圧が減少するためスプール２はＭＦ絞り５を閉じる方向すなわち左方向に動く。これにより、制御オリフィス２８の前後差圧が保たれ、優先流Ｘに一定流量が確保されることとなる。
【００２３】
さらに、荷役作業時は、余剰流Ｙが増大し、全体の圧力が増大していく。この時優先流Ｘの圧力は余剰流Ｙの圧力より低いため優先流量が増えようとする。しかし優先流量が増大すると、制御オリフィス２８の前後差圧が増大するため、ＰＦ絞り４で絞り制御流Ｘを一定に保とうとする。
【００２４】
以上のようにして、この実施例の優先型分流弁は、前記ステアリング用ポート１３に優先的に所定量の優先流Ｘを導きながら、必要に応じて余剰流Ｙを前記荷役用ポート１５に分流し得るものである。
【００２５】
次に、本実施例の優先型分流弁の作動について説明する。例えば、スプール２がＰＦ絞り４を働かせる図２の左行位置にあるとき、荷役作業が行われる（この時もステアリングポート１３に所定量の優先流量が得られるように構成されている）。そして荷役作業が完了すると、スプール２は図２の位置からＭＦ絞り５を働かせる図３の右行位置へ移動しようとする。このとき、スロットルチェック弁２６の一端部と前記作動液挿通口２５ｘとの係合は解除しているので、作動液は前記制御オリフィス２８だけでなく作動液流通孔２６ｘを経由して流通し、流通抵抗が小さくなる。すなわち、スプール２の移動速度が速くなる。このため、ステアリング操作を行う図３の右行位置にスプール２が達するまでの移動時間が短縮され、圧液不足に伴うステアリングへの衝撃は抑制される。なお、前記図２の左行位置にスプール２が達すると、パイロット通路２９はケーシング１により閉塞され、スロットルチェック弁２６は閉止状態に戻る。
【００２６】
以上に述べたように、本実施形態に係る優先型分流弁の構成によれば、高圧時には前記スロットルチェック弁２６を開放することにより、流入圧力が急激に低下してステアリング用ポート１３へ導入する作動液の比率を増大させる必要がある際に、制御オリフィス２８だけでなく作動液流通孔２６ｘからもスプール２内部へ作動液を逆流させるようにし、スプール２を素早く低圧側に移動させることができる。それとともに、通常時には前記スロットルチェック弁２６を閉止して制御オリフィス２８のみから作動液の導入出を行うようにすることにより、従来の構成と同様に、作動液の流量の節約を図ることもできる。
【００２７】
なお、各部の具体的な構成は、以上に述べたような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００２８】
例えば、上述した実施形態では、通常時には弁受け孔と係合した閉止状態となり制御オリフィスのみにより内部空間とパイロットポートとを連通させるようにしているとともに、高圧時には弁受け孔との係合を解除し、制御オリフィスのみならず作動液流通孔も介してステアリングポートとパイロットポートとの間を連通させる構成を採用しているが、スロットルチェック弁としては、ステアリング用ポートからパイロット通路への流量を逆方向の流量よりも小さくできる構成の弁であれば、他の構成を採用してもよい。
【００２９】
また、上述した実施形態では、高圧時にはパイロット通路を介して高圧ポートをパイロット室に導入しスロットルチェック弁を開放させるようにし、高圧ポートからの作動液圧が低下した時点で制御オリフィス以外を介してパイロットポートとステアリング用ポートとを連通させるようにしているが、以下のような構成を採用しても、従来の構成と比較した場合の高圧時から通常時への変化の際の応答性の向上を図ることはできる。すなわち、高圧時への変化の際、すなわちＭＦ絞りを通過する作動液の割合を増加させる際にはスロットルチェック弁がスプールと一体的に移動するようにするとともに、高圧時から通常時への変化の際にはスロットルチェック弁に設けた制御オリフィスの前後の差圧によりスロットルチェック弁を開放する構成を採用しても、従来の構成と比較すれば、少なくとも高圧時から通常時への変化の際の応答性の向上を図ることはできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る優先型分流弁の使用態様を示す液圧回路図。
【図２】同実施形態に係る優先型分流弁の中央縦断面図。
【図３】図２に対応する作用説明図。
【図４】従来の優先型分流弁の中央縦断面図。
【図５】図４に対応する作用説明図。
【符号の説明】
【００３１】
１…ハウジング
２…スプール
２６…スロットルチェック弁
２８…制御オリフィス
２９…パイロット通路
４…ＰＦ絞り（第１の絞り）
５…ＭＦ絞り（第２の絞り）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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