(57)【要約】【課題】チャタリングを防止した切換弁および切換弁を備えた油圧装置を提供する。【解決手段】油圧装置において、切換弁３０には、切換弁３０を第一位置に付勢する付勢力を付与するためのバネ３１と、切換弁３０を第二位置に切換えるための第一パイロット圧を付与するための第一パイロット管路３２を設け、さらにチョーク３６により作動油タンク１８に連通し切換弁３０が第一位置においてバネ３１と同方向に第二パイロット圧を付与するための第二パイロット管路３４を設けて、切換弁３０が第二位置に切換わったときに、第二パイロット管路３４からの第二パイロット圧を切換弁３０から取り除くことで、第一パイロット管路３２からの第一パイロット圧による力がバネ３１の付勢力よりも常に大きくなるようにして切換弁３０を切換えた時のチャタリングを防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧回路における作動油の流路を切換える切換弁において、
作動油の流路を接続する複数のポートと、
第一パイロット圧を受ける第一受圧面と、前記第一パイロット圧と異なる方向に付加される第二パイロット圧を受ける第二受圧面とを有し、前記第一パイロット圧および前記第二パイロット圧により第一位置と第二位置とに移動して流路を切換えるスプールと、
前記スプールの前記第一受圧面に臨むように形成され、前記スプールに対して前記スプールを前記第二位置に移動させる方向に前記第一パイロット圧を付加する作動油を収容する第一パイロット室と、
前記スプールの前記第二受圧面に臨むように形成され、前記スプールに対して前記スプールを前記第一位置に移動させる方向に前記第二パイロット圧を付加する作動油を収容する第二パイロット室と、
前記スプールを前記第一位置に付勢する付勢部材と、
一端を前記第一パイロット室に接続され、油圧回路の作動油を前記第一パイロット室に供給する第一パイロット管路と、
一端を前記第二パイロット室に接続され、他端を前記スプールに設けられた通路を介して前記複数のポートの少なくとも一つに連通して作動油を前記第二パイロット室に供給可能な第二パイロット管路と、
前記第二パイロット管路に接続され、当該第二パイロット管路内の作動油を絞りつつ排出するドレイン管路とを備え、
前記スプールは、第一受圧面の面積が第二受圧面の面積より大きく、
前記第二パイロット管路は前記スプールが前記第一位置において前記複数のポートの少なくとも一つと連通し、前記スプールが前記第二位置において、前記第二パイロット管路と前記ポートとの連通が遮断されることを特徴とする切換弁。
【請求項２】
前記複数のポートは、第一ポート、第二ポートおよび第三ポートを有し、
前記スプールの第一位置において、前記第一ポートは前記第二ポートと連通し、
前記スプールの第二位置において、前記第二ポートは前記第三ポートと連通し、
前記第二パイロット管路の他端は、前記スプールに設けられた通路を介して前記第一ポートに連通可能であることを特徴とする請求項１に記載の切換弁。
【請求項３】
請求項２に記載の切換弁と、
作動油タンクと、
駆動源により駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから供給される作動油が流入する第一室および第二室がピストンを挟んで両側に構成された複動式の油圧シリンダとを有し、
前記第一ポートは、前記油圧シリンダの前記第一室および油圧ポンプに接続され、
前記第二ポートは、前記油圧シリンダの前記第二室に接続され、
前記第三ポートは、作動油タンクに接続され、
前記第一パイロット管路の他端は、前記第一ポートに連通するように接続され、
前記スプールは、前記油圧ポンプの圧力に応じて前記第一位置と前記第二位置が切換わり、前記第一位置において前記第一室と前記第二室とを連通し、前記第二位置において前記第一室と前記第二室の連通を遮断することを特徴とする油圧装置。
【請求項４】
前記第一受圧面の面積と前記第二受圧面の面積との面積比は、前記油圧シリンダの前記第一室において作動油の圧力を受けるピストンの受圧面積と前記第二室において作動油の圧力を受けるピストンの受圧面積との面積比より大きいことを特徴とする請求項３に記載の油圧装置。
【請求項５】
前記油圧ポンプは、正逆回転可能であり、作動油を吸入もしくは吐出する第一給排口と第二給排口とを有し、
前記第一給排口は、前記第一ポートに接続され、
前記第二給排口は、前記第三ポートに接続され、
前記第一パイロット管路はシャトルバルブを介して前記第一ポートまたは前記第三ポートのいずれか圧力の高い方に切換え可能に接続されるものであることを特徴とする請求項４に記載の油圧装置。
【請求項６】
前記第一室および前記第一給排口と前記作動油タンクとを接続する流路に設けられ、前記第二給排口における圧力に応じ前記第一室および前記第一給排口からの作動油を前記作動油タンクに戻すことを許容するパイロットチェックバルブと、
前記第二給排口および前記第三ポートと前記作動油タンクとを接続する流路に設けられ、前記第二給排口および前記第三ポートから前記作動油タンクへの作動油の流れを遮断し、前記作動油タンクから前記第二給排口および前記第三ポートへの作動油の流れを許容するチェックバルブとを備えたことを特徴とする請求項５に記載の油圧装置。
【請求項７】
請求項２に記載の切換弁と、
作動油タンクと、
電動モータにより駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプに接続され、当該油圧ポンプから供給される作動油により駆動される単動式の油圧シリンダを有し、
前記第一ポートは、作動油タンクに接続され、
前記第二ポートは、前記油圧シリンダに接続され、
前記第三ポートは、前記油圧ポンプに接続され、
前記第一パイロット管路の他端は、前記第二ポートに連通するように接続され、
前記スプールは前記第二ポートの圧力に応じて前記第一位置と前記第二位置に切換わり、前記第二位置において前記第二ポートからの作動油を前記第三ポートを介し前記油圧ポンプに供給して前記油圧ポンプを駆動することにより前記電動モータにて電力の回生を行うことを特徴とする油圧装置。
【請求項８】
前記第三ポートと前記油圧ポンプとを接続する流路に設けられ、前記油圧ポンプから前記第三ポートへの作動油の流れを遮断し、前記第三ポートから前記油圧ポンプへの作動油の流れを許容するチェックバルブと、
前記油圧ポンプと前記油圧シリンダとを接続する流路に設けられ、前記油圧シリンダから前記油圧ポンプへの作動油の流れを遮断し、前記油圧ポンプから前記油圧シリンダへの作動油の流れを許容するチェックバルブと、
前記油圧シリンダと前記第二ポートとを接続する流路に設けられ、前記油圧シリンダと前記第二ポートとの連通を遮断可能な第二切換弁を備えたことを特徴とする請求項７に記載の油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、切換弁および切換弁を備えた油圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるように、油圧シリンダにより駆動される機構において、作業過程で油圧シリンダを増速させ作業効率を向上させることが行われている。具体的には、油圧シリンダのロッド側とボトム側の間に主弁を設け、ロッド伸長時にロッド側圧力で主弁を開きロッド側圧油をボトム側に還流させる差動回路を形成するとともに、油圧シリンダの負荷が増大すると切換弁によりロッド側圧油をタンクに排出させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−８１８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように、パイロット圧により切換弁を切換えるとパイロット操作圧が瞬間的に低下して、所定の条件下においてはバネ力により切換えた切換弁が元の位置に戻るチャタリングが発生することがあった。チャタリング防止として、パイロット圧を使用せず、電磁切換弁にて油圧回路を切換えることが考えられる。しかし、電磁切換弁は体格が大きく、小型化の妨げとなるという問題がある。さらに、電磁切換弁を用いると、操作用のコントローラが必要となり、コントローラに電流が必要となる。小型の油圧機器においては、ソレノイドに流れる電流の割合が効くため機器全体の電流に対し大きくなり、省エネの妨げになるという問題もある。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、チャタリングを防止した切換弁および切換弁を備えた油圧装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、油圧回路における作動油の流路を切換える切換弁において、作動油の流路を接続する複数のポートと、第一パイロット圧を受ける第一受圧面と、第一パイロット圧と異なる方向に付加される第二パイロット圧を受ける第二受圧面とを有し、第一パイロット圧および第二パイロット圧により第一位置と第二位置とに移動して流路を切換えるスプールと、スプールの第一受圧面に臨むように形成され、スプールに対してスプールを第二位置に移動させる方向に第一パイロット圧を付加する作動油を収容する第一パイロット室と、スプールの第二受圧面に臨むように形成され、スプールに対してスプールを前記第一位置に移動させる方向に第二パイロット圧を付加する作動油を収容する第二パイロット室と、スプールを第一位置に付勢する付勢部材と、一端を第一パイロット室に接続され、油圧回路の作動油を第一パイロット室に供給する第一パイロット管路と、一端を第二パイロット室に接続され、他端をスプールに設けられた通路を介して複数のポートの少なくとも一つに連通して作動油を第二パイロット室に供給可能な第二パイロット管路と、第二パイロット管路に接続され、第二パイロット管路内の作動油を絞りつつ排出するドレイン管路とを備え、スプールは、第一受圧面の面積が第二受圧面の面積より大きく、第二パイロット管路はスプールが第一位置において複数のポートの少なくとも一つと連通し、スプールが第二位置において、第二パイロット管路とポートとの連通が遮断されるようにした。
【０００７】
本発明では、スプールが第一位置において第二パイロット管路を複数のポートの少なくとも一つに連通させて第二パイロット室に作動油を供給し、スプールに第二パイロット圧を付加するとともに、スプールが第二位置に切換わったときには、第二パイロット管路とポートとを遮断して第二パイロット圧をスプールに付加しないので、スプールが第一位置から第二位置に切換わる際の第一パイロット圧に対し、スプールを第一位置に付勢する付勢力を小さくすることができ、チャタリングを防止することができる。
【０００８】
また、本発明の複数のポートは、第一ポート、第二ポートおよび第三ポートを有し、スプールの第一位置において、第一ポートは第二ポートと連通し、スプールの第二位置において、第二ポートは第三ポートと連通し、第二パイロット管路の他端は、スプールに設けられた通路を介して第一ポートに連通可能としても良い。さらに、本発明の切換弁を備えた油圧装置において、さらに作動油タンクと、駆動源により駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプから供給される作動油が流入する第一室および第二室がピストンを挟んで両側に構成された複動式の油圧シリンダとを有し、第一ポートは、油圧シリンダの第一室および油圧ポンプに接続され、第二ポートは、油圧シリンダの第二室に接続され、第三ポートは、作動油タンクに接続され、第一パイロット管路の他端は、第一ポートに連通するように接続され、スプールは、油圧ポンプの圧力に応じて第一位置と第二位置が切換わり、第一位置において第一室と第二室とを連通し、第二位置において第一室と第二室の連通を遮断するようにした。
【０００９】
これにより、スプールは第一位置において第一室と第二室とを連通するので、油圧シリンダの差動回路を形成し、スプールが第二位置において、第一室と第二室の連通を遮断するので、非差動回路を形成することができ、チャタリングを防止して差動回路と非差動回路を切換可能な油圧装置ができる。
【００１０】
さらに、本発明の油圧装置において、第一受圧面の面積と第二受圧面の面積との面積比を、油圧シリンダの第一室において作動油の圧力を受けるピストンの受圧面積と第二室において作動油の圧力を受けるピストンの受圧面積との面積比より大きくしても良い。またさらに、本発明の油圧装置は、油圧ポンプを正逆回転可能とし、作動油を吸入もしくは吐出する第一給排口と第二給排口とを有し、第一給排口を第一ポートに接続し、第二給排口を第三ポートに接続し、第一パイロット管路はシャトルバルブを介して第一ポートまたは第三ポートのいずれか圧力の高い方に切換え可能に接続しても良い。
【００１１】
さらに、本発明の油圧装置は、第一室および第一給排口と前記作動油タンクとを接続する流路に設けられ、第二給排口における圧力に応じ第一室および第一給排口からの作動油を作動油タンクに戻すことを許容するパイロットチェックバルブと、第二給排口および第三ポートと作動油タンクとを接続する流路に設けられ、第二給排口および第三ポートから作動油タンクへの作動油の流れを遮断し、作動油タンクから第二給排口および第三ポートへの作動油の流れを許容するチェックバルブとを備えても良い。
【００１２】
また、本発明の切換弁を備えた油圧装置において、作動油タンクと、電動モータにより駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプに接続され、油圧ポンプから供給される作動油により駆動される単動式の油圧シリンダを有し、第一ポートは、作動油タンクに接続され、第二ポートは、油圧シリンダに接続され、第三ポートは、油圧ポンプに接続され、第一パイロット管路の他端は、第二ポートに連通するように接続され、スプールは第二ポートの圧力に応じて第一位置と第二位置に切換わり、第二位置において第二ポートからの作動油を第三ポートを介し油圧ポンプに供給して油圧ポンプを駆動することにより電動モータにて電力の回生を行うものとした。
【００１３】
本発明では、スプールが第二位置において第二ポートから第三ポートへ作動油を流して油圧ポンプに供給するので、チャタリングを防止しつつ油圧ポンプにより電動モータにて電力の回生を行うことができる。
【００１４】
そして、第三ポートと油圧ポンプとを接続する流路に設けられ、油圧ポンプから第三ポートへの作動油の流れを遮断し、第三ポートから油圧ポンプへの作動油の流れを許容するチェックバルブと、油圧ポンプと油圧シリンダとを接続する流路に設けられ、油圧シリンダから油圧ポンプへの作動油の流れを遮断し、油圧ポンプから油圧シリンダへの作動油の流れを許容するチェックバルブと、油圧シリンダと第二ポートとを接続する流路に設けられ、油圧シリンダと第二ポートとの連通を遮断可能な第二切換弁を備えても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、チャタリングを防止した切換弁および切換弁を備えた油圧装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態の概要を示す油圧回路図である。
【図２】図１における切換弁３０の概要を示す断面図である。
【図３】図１の切換弁３０（スプール４０）が第一位置である油圧回路図である。
【図４】図２のスプール４０が第二位置の状態である切換弁３０の断面図である。
【図５】図１の切換弁３０（スプール４０）が第二位置である油圧回路図である。
【図６】図１のロッド１２の推力Ｆｗと第一給排口１５Ａの吐出圧Ｐを示す図である。
【図７】図１のロッド１２が縮むときを示す油圧回路図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の概要を示す油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る切換弁および油圧装置について図に基づいて説明する。
図１は、本発明の油圧装置に係る油圧回路図であり、油圧シリンダ１０にて荷物Ｗを搬出する装置に適用したものである。油圧シリンダ１０は、シリンダヘッド内にピストン１１とロッド１２を備えており、ボトム側の第一室１０Ａとロッド側の第二室１０Ｂの二つの油圧室に作動油を供給、排出することでロッド１２が伸縮可能な複動式シリンダである。ロッド１２は、荷物Ｗの側面にロッド１２の先端を対向させるように配置されており、ロッド１２が伸縮することで荷物Ｗを押し出すことができる。
【００１８】
ピストン１１は、第一室１０Ａ側に、第一室１０Ａに供給された作動油から圧力を受ける面としてボトム側受圧面積Ｓ１が設定されており、ロッド１２側には、第二室１０Ｂに供給された作動油から圧力を受ける面としてロッド側受圧面積Ｓ２が設定されている。油圧シリンダ１０の能力や、ボトム側受圧面積Ｓ１およびロッド側受圧面積Ｓ２などは、荷物Ｗの荷重や大きさを考慮し、また後述する他の部品との関係により適宜選定されるものである。本実施形態では、ロッド側受圧面積Ｓ２はボトム側受圧面積Ｓ１の２倍とする。
【００１９】
油圧シリンダ１０の第一室１０Ａは、作動油を供給するための油圧ポンプ１５が流路を介して接続されており、油圧ポンプ１５には、駆動源として正逆の双方向に駆動可能な電動モータ１６が接続されている。電動モータ１６が双方向に駆動することで油圧ポンプ１５も双方向に駆動可能となっている。油圧ポンプ１５には、第一給排口１５Ａと第二給排口１５Ｂが設けられており、第一給排口１５Ａは油圧シリンダ１０の第一室１０Ａに接続されている。第二給排口１５Ｂは、チェックバルブ１７を介して作動油タンク１８に接続されている。ここで、チェックバルブ１７は、作動油タンク１８から第二給排口１５Ｂへ向かう作動油の流れを許容するが、第二給排口１５Ｂから作動油タンク１８へ向かう作動油の流れについては流路を遮断して流れを止めるものである。
【００２０】
油圧シリンダ１０の第一室１０Ａと第一給排口１５Ａとの間の流路には、油圧ポンプ１５を介さずに作動油タンク１８に接続する流路も並列に設けられており、流路の途中には、パイロットチェックバルブ１９が設けられている。パイロットチェックバルブ１９は、第二給排口１５Ｂに接続される流路の圧力をパイロット圧として導くパイロット管路１９Ａが設けられている。パイロットチェックバルブ１９は、作動油タンク１８から第一給排口１５Ａへ向かう作動油の流れを許容し、第一給排口１５Ａから作動油タンク１８へ向かう作動油の流れについては流路を遮断して流れを止める。そして、第二給排口１５Ｂにおける圧力がパイロットチェックバルブ１９の第一給排口１５Ａ側の圧力より高くなると、パイロット管路１９Ａからパイロット圧が作用して、第一給排口１５Ａから作動油タンク１８に作動油を流すように流路を開くものである。
【００２１】
油圧シリンダ１０の第二室１０Ｂは、流路３０Ｂを介して流路を切換える切換弁３０に接続されている。切換弁３０は３つのポートを有し、２位置に切換え可能な切換弁である。切換弁３０は、流路３０Ｂの他に流路３０Ａおよび流路３０Ｃに接続されており、流路３０Ａは、油圧シリンダ１０の第一室１０Ａと油圧ポンプ１５の第一給排口１５Ａとを繋ぐ流路に接続されている。流路３０Ｃは、油圧ポンプ１５の第二給排口１５Ｂと作動油タンク１８を繋ぐ流路において、チェックバルブ１７よりも第二給排口１５Ｂ側に接続されている。
【００２２】
切換弁３０には、切換弁３０を第一位置に付勢する付勢部材としてのバネ３１が設けられており、さらに、切換弁３０を第一位置から第二位置に切換える付勢力を付与するための第一パイロット管路３２が接続されている。第一パイロット管路３２は、一方を切換弁３０に接続し、他方をシャトルバルブ３３に接続している。シャトルバルブ３３は、流路３０Ａに接続されるとともに、流路３０Ｃに接続されており、流路３０Ａと流路３０Ｃの圧力に応じて内部のシャトルが移動して、より圧力が高い方の流路と連通し、高い圧力をパイロット圧として供給するものである。
【００２３】
切換弁３０には、さらに、バネ３１と同方向に圧力を付与する第二パイロット管路３４が設けられている。第二パイロット管路３４の一端は、切換弁３０のスプール内通路に接続され、他端はスプール端部のパイロット室に接続されている。第二パイロット管路３４には、第二パイロット管路３４の作動油を作動油タンク１８に戻すためのドレイン管路３５が接続されており、ドレイン管路３５の途中には、作動油の流れを制限するためのチョーク３６が設けられている。
【００２４】
次に、図２に基づいて、切換弁３０の構造について説明する。
図２は切換弁３０の断面図である。切換弁３０は、矩形断面形状を有しており、その中心部に円環状の油室３７が設けられている。油室３７内には、油室３７を区画するスプール４０が挿入されており、スプール４０には、円柱状の軸に二つの区画部４０Ａ、４０Ｂが設けられている。区画部４０Ａ、４０Ｂは円盤状で油室３７の内径よりわずかに小さい外径となっている。区画部４０Ａは、スプール４０の一端（図２の下側）に固定されており、油室３７の一端（図２の下側）に配置されている。油室３７の一端側に対向する区画部４０Ａの外面は第一受圧面として構成され、第一受圧面により区画された第一パイロット室４５が第一受圧面に臨むように形成されおり、第一パイロット管路３２が接続されている。
【００２５】
第一パイロット管路３２は、一端を第一パイロット室４５に接続するとともに、他端は切換弁３０の外部にてシャトルバルブ３３に接続されている。第一ポート４１は、図１で示す油圧ポンプ１５から切換弁３０に繋がる流路３０Ａが接続されるポートである。第一パイロット室４５には、流路３０Ａもしくは第二給排口１５Ｂ側の流路からシャトルバルブ３３通じ、そして第一パイロット管路３２を介して作動油を給排可能であり、区画部４０Ａの第一受圧面には、第一パイロット室４５内の作動油により第一パイロット圧を加えることができる。ここで、第一受圧面の面積は、第一パイロット室受圧面積Ｓ３として後述する検討によりその大きさが設定されている。なお、スプール４０は、第一パイロット室４５内の作動油からの第一パイロット圧によりスプール４０の他端側（図２の上側）へ移動可能となっている。
【００２６】
スプール４０に設けられた区画部４０Ｂは、区画部４０Ａより軸方向に所定間隔を隔てて設けられており、区画部４０Ａと区画部４０Ｂの間は油室３７において作動油が流れる流路を形成している。スプール４０の軸は、区画部４０Ａから区画部４０Ｂの中心部を通り、さらにスプール４０の他端が区画部４０Ｂより突出するように設けられており、円環状の油室３７の他端（図２の上側）には、区画部４０Ｂから突出したスプール４０の軸を受容する凹部３７Ｃが設けられている。これにより、スプール４０は、油室３７の他端側に移動する際にスプール４０が油室３７の他端に制限されることはない。
【００２７】
油室３７において、油室３７の他端側に対向する区画部４０Ｂのスプール４０の周囲の外面は第二受圧面として形成されている。第二受圧面により区画された第二パイロット室４６が第二受圧面に臨むように形成されおり、第二パイロット室４６には、第二パイロット管路３４が接続されている。第二パイロット管路３４は、一端を第二パイロット室４６に接続するとともに、他端は油室３７の中央付近に接続されている。第二パイロット室４６には、第一ポート４１および第二パイロット管路３４を介して作動油を給排可能であり、区画部４０Ｂの第二受圧面には、第二パイロット室４６内の作動油により第二パイロット圧を加えることができる。なお、第二受圧面の面積は、第二パイロット室受圧面積Ｓ４として第一パイロット室受圧面積Ｓ３よりも小さく形成され、本実施形態では、第一パイロット室受圧面積Ｓ３は、第二パイロット室受圧面積Ｓ４の１．５倍となるよう軸および区画部４０Ａ、４０Ｂの大きさが設定されている。
【００２８】
第二パイロット室４６において、区画部４０Ｂと油室３７の他端との間には、バネ３１が設けられており、スプール４０を第一位置に付勢することができる。なお、図２に示すバネ３１は、伸長した状態を示しており、スプール４０は第一位置の状態を示している。また、スプール４０が第一位置であるときの油圧回路は図３に示す状態となる。
【００２９】
第二パイロット管路３４の途中には、第二パイロット室４６内の作動油を外部に排出可能なドレイン管路３５が設けられている。ドレイン管路３５は、切換弁３０に外部管路を接続して作動油タンクに連通するものである。ドレイン管路３５の途中には、作動油を外部に排出する量を制限するためのチョーク３６が設けられている。チョーク３６は、本実施形態においては、ドレイン管路３５の内径よりも一段細い直径となるよう形成されている。
【００３０】
第二パイロット管路３４は、油室３７の他端から第二パイロット室４６に一端が接続され、油室３７の中央付近から油室３７に他端が接続されているが、ここでの油室３７の中央付近とは、スプール４０が第一位置にあるときに、区画部４０Ａと区画部４０Ｂとの間に区画された油室内に連通する位置のことである。また、スプール４０が第一位置にあるときに、第一ポート４１も油室３７の区画部４０Ａと区画部４０Ｂの間に連通する位置に接続されている。
【００３１】
油室３７において、スプール４０が第一位置の状態で区画部４０Ａと区画部４０Ｂの間には、外部管路に接続され、油室３７に作動油を給排可能な第二ポート４２が接続されている。第二ポート４２は、図１で示す油圧シリンダ１０の第二室１０Ｂと切換弁３０とを繋ぐ流路３０Ｂが接続されるポートである。第二ポート４２は、スプール４０が第一位置において、切換弁３０内で第一ポート４１および第二パイロット管路３４と連通した状態であり、第一ポート４１と第二ポート４２との間は、油室３７を介して作動油を自由に流すことができる。
【００３２】
油室３７には、スプール４０が第一位置であるとき、区画部４０Ｂの周面位置に設けられる第三ポート４３が形成されており、第三ポート４３は、図１に示す作動油タンク１８と切換弁３０を繋ぐ流路３０Ｃが接続されるポートである。図２に示すように、第三ポート４３は、区画部４０Ｂの厚さよりもわずかに細い直径で形成されており、スプール４０が第一位置であるときに、第三ポート４３の油室３７との連通口に区画部４０Ｂの側面が対向する状態となり、油室３７とは遮断されるものである。
【００３３】
次に、図４、図５に基づきスプール４０の第二位置について説明する。
油圧装置の駆動により第二位置に切換わると油圧回路は図５に示すようになり、スプール４０は、切換弁３０において油室３７内で図４に示す位置となる。スプール４０の第二位置では、第一ポート４１は、スプール４０の区画部４０Ａの周面位置となり、第一ポート４１も区画部４０Ａの厚さよりわずかに細い直径で形成されており、第一ポート４１の油室３７との連通口に区画部４０Ａの側面が対向する状態となり、油室３７とは直接連通することはなく、遮断された状態となる。
【００３４】
スプール４０が第二位置においても第二ポート４２は変わらず油室３７に連通しており、第二ポート４２は、第一パイロット室４５および第二パイロット室４６とは区画部４０Ａおよび区画部４０Ｂを介して隔てられた位置に形成されている。スプール４０が第二位置では、第三ポート４３は、スプール４０の区画部４０Ａおよび区画部４０Ｂの間に位置して油室３７に連通する状態となる。そのため、第二ポート４２と第三ポート４３とは、互いに油室３７を介して連通する状態となり、作動油を流すことができる。
【００３５】
第二パイロット管路３４は、前述の通り他端が油室３７の中心付近に接続されているが、スプール４０が第二位置では、油室３７と連通する開口部に対向する位置にスプール４０の区画部４０Ａの周面位置が来る状態となり、油室３７とは遮断される位置に形成されている。これにより、第二パイロット管路３４への作動油の供給は遮断され、ドレイン管路３５による作動油の流出により第二パイロット室４６の第二パイロット圧は低下するよう構成されている。また、スプール４０が第二位置において、第二パイロット室４６内では、バネ３１が圧縮されるため、第二位置から第一位置へスプール４０を押す圧力は、バネ３１による付勢力のみとなる。
【００３６】
次に本実施形態の作用について説明する。
図１に示す油圧装置において、油圧シリンダ１０を伸長させるため、電動モータ１６を駆動して油圧ポンプ１５を駆動する。このとき、油圧ポンプ１５は、作動油タンク１８からチェックバルブ１７を介して第二給排口１５Ｂから作動油を吸入し、第一給排口１５Ａから作動油を吐出する。すると、パイロットチェックバルブ１９から作動油タンク１８には流路が遮断されており、また、第二給排口１５Ｂより第一給排口１５Ａの方が圧力が高いため、パイロットチェックバルブ１９は連通されないので、作動油は油圧シリンダ１０の第一室１０Ａへと流れていく。
【００３７】
このとき、油圧シリンダ１０の第一室１０Ａに作動油が流入すると、ピストン１１は、第一室１０Ａ内においてボトム側受圧面積Ｓ１から作動油の圧力を受けてロッド１２を伸長させる方向へ力が加わる。一方、第二室１０Ｂは図３に示すように切換弁３０の第二ポート４２と第一ポート４１は第一位置で連通しており、さらにピストン１１のボトム側受圧面積Ｓ１よりロッド側受圧面積Ｓ２の方が小さいため、第一室１０Ａに作動油が供給されて油圧シリンダ１０の第二室１０Ｂは、その中の作動油を流路３０Ｂを介して排出して容積を減少させていくことでピストン１１ならびにロッド１２は伸長する方向へが移動する。
【００３８】
第二室１０Ｂから排出された作動油は、流路３０Ｂを介して切換弁３０に到達し、流路３０Ｂが接続された第二ポート４２から切換弁３０の油室３７へと流入する。このときスプール４０は第一位置であり、第二ポート４２は油室３７を介して第一ポート４１に連通しているので、油圧シリンダ１０の第二室１０Ｂから排出された作動油は第二ポートから第一ポート４１を通して流路３０Ａへと流れていく。流路３０Ａは、油圧ポンプ１５の第一給排口１５Ａと油圧シリンダ１０の第一室１０Ａとを繋ぐ流路に接続されているので、第二室１０Ｂから排出された作動油も、油圧ポンプ１５からの作動油と同様に第一室１０Ａに流れ込む。つまり、このとき、油圧装置は差動回路を形成しており、油圧シリンダ１０は高速で伸長する。
【００３９】
このときの切換弁３０におけるパイロット圧の関係について説明する。
第一ポート４１および第二ポート４２は油室３７を介し連通しており、また第一ポート４１に流路３０Ａが接続されているので、これらの流路内は、油圧ポンプ１５の第一給排口１５Ａおよび第一室１０Ａ、第二室１０Ｂと同じ圧力となる。第一パイロット管路３２は一端がシャトルバルブ３３に接続されており、図３に示すようにシャトルバルブ３３は第二給排口１５Ｂ側の流路より圧力が高い流路３０Ａの作動油を第二パイロット管路３２に供給するので、第一パイロット室４５も第一ポート４１や油室３７、第二ポート４２と同様の高圧となる。
【００４０】
一方、第二パイロット管路３４は、油室３７に連通しているので、こちらも第一パイロット室４５と同様の高圧となる。ここで、第一パイロット室受圧面積Ｓ３は、第二パイロット室受圧面積Ｓ４より１．５倍に設定されているため、スプール４０は、図２の第一位置から図４に示す第二位置に移動する方向にパイロット圧を受ける。しかし、本実施形態においては、第二パイロット室４６にバネ３１が配置されており、スプール４０を第一位置に付勢するよう力を加えており、第一パイロット室４５の圧力がスプール４０に対して作用する力と第二パイロット室４６の圧力がスプール４０に対して作用する力の差、つまり第一パイロット室４５の圧力と第一パイロット室受圧面積Ｓ３の積の１／３倍の力がバネ３１の付勢力より大きくならない限りスプール４０は第一位置に保持される。
【００４１】
このとき、第二パイロット管路３４は、ドレイン管路３５を介して作動油タンク１８に連通されているが、ドレイン管路３５にはチョーク３６が設けてあり、油室３７から作動油が供給されて大きな圧力が付加され続けるので、圧力が大きく低下することは無い。
【００４２】
次に、切換弁３０が切換わる、つまりスプール４０が第二位置に切換わる状態を説明する。
油圧シリンダ１０が伸長して荷物Ｗに当接すると、荷物Ｗの荷重を受けることにより油圧シリンダ１０へ大きな負荷が加わる。すると、油圧シリンダ１０の第一室１０Ａおよび第一室１０Ａに連通する第一給排口１５Ａ側の流路、流路３０Ａ、第一ポート４１、油室３７、第二ポート４２、流路３０Ｂ、第二室１０Ｂ、第一パイロット管路３２、第一パイロット室４５、第二パイロット管路３４、第二パイロット室４６の圧力が上昇する。圧力が上昇して、所定値、つまり、第一パイロット室４５の圧力と第一パイロット室受圧面積Ｓ３の積の１／３倍の力がバネ３１の付勢力と同じ値を超えると、バネ３１の付勢力と第二パイロット室４６において第二パイロット圧がスプール４０に対して作用する力の和よりも第一パイロット室４５において第一パイロット圧がスプール４０に対して作用する力が大きくなるため、スプール４０は第二位置へと切換わる。
【００４３】
スプール４０が第二位置に移動すると、図４、図５に示すように、第一ポート４１は油室３７および第二ポート４２と遮断される。つまり流路３０Ａと流路３０Ｂとは遮断され、第二室１０Ｂから第一室１０Ａへと作動油が流れることは無くなる。そして、スプール４０の区画部４０Ａは第二パイロット管路３４を油室３７から遮断する。これにより第二パイロット管路３４および第二パイロット室４６はドレイン管路３５を介して作動油タンク１８にのみ接続された状態となり、第二パイロット室４６には作動油の圧力はかからない大気圧状態となる。なお、第一パイロット室４５は、シャトルバルブ３３を介して第一室１０Ａと連通した状態が維持されており、第一室１０Ａと同じ圧力が加わっている。
【００４４】
その一方、スプール４０が第二位置に移動すると、第三ポート４３は油室３７に連通するので、第二ポート４２と互いに作動油が流れる状態となる。つまり流路３０Ｂと流路３０Ｃが連通して第二室１０Ｂは油圧ポンプ１５の第二給排口１５Ｂへと接続され、第二室１０Ｂから排出された作動油を油圧ポンプ１５に供給する状態となる。油圧ポンプ１５は、第二室１０Ｂからの作動油と作動油タンク１８からの作動油を第二給排口１５Ｂから吸上げて、第一給排口１５Ａから第一室１０Ａへと供給し、油圧シリンダ１０のロッド１２に負荷が掛かった状態でも作動油を供給する。このときの油圧装置は非差動回路を形成しており、油圧シリンダ１０を低速だが確実に伸長させていく。
【００４５】
ここで、切換弁３０が切換わったときのチャタリング防止について説明する。
図６は、油圧シリンダ１０におけるロッド１２の推力Ｆｗと、油圧ポンプ１５の第一給排口１５Ａにおける吐出圧Ｐとの関係を表したものである。図３に示すように油圧装置が差動回路として駆動されると、第一室１０Ａは、油圧ポンプ１５からの作動油の供給を受けて容積を拡大するとともに、第二室１０Ｂの作動油は切換弁３０を介して第一室１０Ａに流入することでピストン１１およびロッド１２を移動させていく。
【００４６】
このとき、第一室１０Ａにおいて、ピストン１１のロッド側受圧面積Ｓ２をボトム側受圧面積Ｓ１を用いて表すと、ロッド側受圧面積Ｓ２はボトム側受圧面積Ｓ１に対してロッド１２の断面分だけ面積が小さいためＳ１・Ｋ１（０＜Ｋ１＜１）となる。なお、本実施形態において、ボトム側受圧面積Ｓ１はロッド側受圧面積Ｓ２の２倍としているので、面積比Ｋ１は１／２である。そして、切換弁３０が第一位置において第一室１０Ａ内の圧力をＰとすると、ロッド１２の推力は、ピストン１１に第一室１０Ａから加わる力と第二室１０Ｂから加わる力の差で表されるので、Ｐ・Ｓ１・（１−Ｋ１）となる。ここでボトム側受圧面積Ｓ１および面積比Ｋ１は油圧シリンダ１０の固有値であり、圧力Ｐが上昇するとロッド１２の推力Ｆｗも比例して増加する。
【００４７】
また、本実施形態では、油圧装置の作動回路と非差動回路との切換え時は、図６に示すように油圧シリンダ１０のロッド１２の推力Ｆｗが急激に変化しないよう油圧ポンプ１５の吐出圧Ｐを電動モータ１６により制御されている。従って圧力Ｐが上昇し、第一室１０Ａ内の圧力が切換弁３０が切換えられるときの圧力Ｐａに達すると、切換弁３０においてスプール４０が第一位置から第二位置に移動して油圧装置は差動回路から非差動回路に切換えられるが、このとき、電動モータ１６および油圧ポンプ１５は切換弁３０が切換わったときにロッド１２の推力Ｆｗが連続して変化するよう圧力Ｐを制御することで、第一室１０Ａでは、圧力降下が発生する。切換弁３０が切換わる時の推力Ｆｗは、Ｐａ・Ｓ１・（１−Ｋ１）である。
【００４８】
切換弁３０が切換わった後のロッド１２の推力Ｆｗは、非差動回路に切換わることで第一室１０Ａ内の作動油から受ける圧力のみのＰ・Ｓ１となり、切換わった直後の第一室１０Ａ内の圧力ＰはＰａからＰａ・（１−Ｋ１）に降下する。
【００４９】
ところで、切換弁３０が切換わるときは、図２において、第一パイロット室４５からスプール４０に加わる力が、第二パイロット室４６からスプール４０に加わる力とバネ３１からスプール４０に加わる力より大きくなるときである。また、スプール４０が第一位置においては、第一室１０Ａと第一パイロット室４５および第二パイロット室４６はシャトルバルブ３３や油室３７を介して連通しており、それぞれ同じ圧力となっている。そこで、第一パイロット室４５からスプール４０に加わる力は圧力Ｐと第一パイロット室受圧面積Ｓ３の積でありＰ・Ｓ３となる。
【００５０】
一方、第二パイロット室４６における第二パイロット室受圧面積Ｓ４を第一パイロット室受圧面積Ｓ３を用いて表すと、Ｓ３・Ｋ２（０＜Ｋ２＜１）となる。第二パイロット室受圧面積Ｓ４は、スプール４０の軸の断面分だけ面積が小さくなり、面積比Ｋ２は１を越えることは無い。本実施形態では、第一パイロット室受圧面積Ｓ３は、第二パイロット室受圧面積Ｓ４の１．５倍としているので、面積比Ｋ２は２／３である。よって第二パイロット室４６からスプール４０に加わる力は、Ｐ・Ｓ３・Ｋ２となる。
【００５１】
スプール４０に加わるパイロット圧の力は、第一パイロット室４５からスプール４０に加わる力Ｐ・Ｓ３から第二パイロット室４６からスプール４０に加わる力Ｐ・Ｓ３・Ｋ２との差であるＰ・Ｓ３・（１−Ｋ２）となる。なお、Ｋ２は１より小さいので、この力はスプール４０を第二位置に移動させる向きに加わるものである。
【００５２】
スプール４０が第二位置に移動する直前の第一室１０Ａ、第一パイロット室４５および第二パイロット室４６の圧力はＰａであり、このときスプール４０に加わるパイロット圧は、Ｐａ・Ｓ３・（１−Ｋ２）となる。スプール４０が第二位置に移動するときは、バネ３１の付勢力以上のパイロット圧が加わるときであり、切換弁３０が切換わる瞬間の圧力Ｐａを用いるとバネ３１の付勢力は、Ｐａ・Ｓ３・（１−Ｋ２）となる。
【００５３】
切換弁３０において、切換弁３０が切換わった後にチャタリングの発生を防止するためには、切換え直後に第一パイロット室４５からスプール４０に加わる力が、バネ３１がスプール４０に加える付勢力よりも常に大きくなれば良い。既に説明したように図６において切換弁３０が切換わった直後の第一室１０Ａにおける圧力はＰａ・（１−Ｋ１）で表されるので、切換え直後の第一パイロット室４５からスプール４０に加わる力はＰａ・Ｓ３・（１−Ｋ１）となり、この力が、Ｐａ・Ｓ３・（１−Ｋ２）よりも常に大きくなれば良い。
【００５４】
よって、切換弁３０においてチャタリングの発生を防止するためには、常にＫ２＞Ｋ１であれば良く、本実施形態においては、第一パイロット室受圧面積Ｓ３と第二パイロット室受圧面積Ｓ４との面積比Ｋ２は、２／３であり、油圧シリンダ１０のピストン１１におけるボトム側受圧面積Ｓ１とロッド側受圧面積Ｓ２との面積比Ｋ１の１／２より大きく、チャタリングを防止できるようスプール４０および油圧シリンダ１０が選定されている。
【００５５】
次に、荷物Ｗの搬出後に油圧シリンダ１０を縮めロッド１２を後退させる場合について図７に基づき説明する。
ロッド１２を伸長させた後で、ロッド１２を縮める場合、電動モータ１６を逆方向に駆動すると、油圧ポンプ１５も逆方向に駆動する。油圧ポンプ１５は第一室１０Ａから第一給排口１５Ａを介して作動油を吸入すると、第二給排口１５Ｂから作動油を吐出して流路３０Ｃへと供給する。このとき、第二給排口１５Ｂからの作動油は、チェックバルブ１７により作動油タンク１８への流路が遮断されているため、第二給排口１５Ｂから作動油タンク１８へは流れることは無い。また、パイロットチェックバルブ１９においては第二給排口１５Ｂ側の流路の圧力がパイロットチェックバルブ１９より高くなるため、パイロットチェックバルブ１９は第一室１０Ａと作動油タンク１８との流路を連通させる。よって、第一室１０Ａからの作動油は、第一給排口１５Ａに流れる他に、余剰分が作動油タンク１８に流れていく。
【００５６】
油圧ポンプ１５を駆動させると、第一室１０Ａに連通する流路３０Ａの圧力は第二給排口１５Ｂ側の圧力より低くなり、シャトルバルブ３３は、圧力の高い第二給排口１５Ｂ側の圧力を第一パイロット管路３２へと導くように切換わる。切換弁３０において、第一パイロット室４５には第二給排口１５Ｂからの高い圧力が加わるため、スプール４０は第二位置に維持されたままとなる。
【００５７】
切換弁３０では、図４、図７に示すようにスプール４０が第二位置に維持されるため、流路３０Ａ（第一ポート４１）と第二パイロット管路３４との間は遮断された状態であり、第二パイロット室４６に圧力が加わることは無い。一方で、流路３０Ｃ（第三ポート４３）と流路３０Ｂ（第二ポート４２）は油室３７を介して連通しており、油圧ポンプ１５の第二給排口１５Ｂからの作動油を油圧シリンダ１０の第二室１０Ｂへ供給する。第二室１０Ｂでは、油圧ポンプ１５からの作動油により容積を増加させてピストン１１およびロッド１２を後退させるように移動させる。
【００５８】
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）切換弁３０において、第二パイロット室４６を設け、スプール４０が第一位置において第二パイロット圧を付加し、スプール４０が第二位置に切換わったときに第二パイロット圧をスプール４０に付加しないので切換弁３０が切換わるときの第一室１０Ａ、第一パイロット室４５および第二パイロット室４６の圧力を高くし、バネ３１の付勢力を小さくすることができるので、切換弁３０が切換わっても、バネ３１の付勢力より第一パイロット圧による力を大きく保つことができチャタリングの発生を防止することができる。
【００５９】
（２）スプール４０は、第一位置において第一室１０Ａと第二室１０Ｂを切換弁３０を介して連通するので、差動回路を形成し、ロッド１２を高速で前進させることができ、スプール４０が第二位置において第一室１０Ａと第二室１０Ｂの連通を遮断するので、非差動回路を形成することができる。
（３）第一パイロット室受圧面積Ｓ３と第二パイロット室受圧面積Ｓ４との面積比Ｋ２は、油圧シリンダ１０のピストン１１におけるボトム側受圧面積Ｓ１とロッド側受圧面積Ｓ２との面積比Ｋ１より大きくなるようスプール４０および油圧シリンダ１０を選定すればチャタリングを防止でき、選定が容易である。
【００６０】
（４）切換弁３０は、パイロット圧により切換わるので、電磁切換弁を用いる場合に比べ油圧装置に流路を切換えるための電力が不要であり、また油圧装置を小型化することができる。
（５）双方向駆動の電動モータ１６および双方向駆動の油圧ポンプ１５を用いたので、電動モータ１６の駆動制御のみで油圧シリンダ１０を制御可能である。
【００６１】
（６）チェックバルブ１７、パイロットチェックバルブ１９およびシャトルバルブ３３を用いて流路の切換えおよび作動油の整流を行うので電力を使用せず省エネできる。
（７）切換弁３０には、ドレイン管路３５およびチョーク３６を一体に形成したので部品点数を抑えることができ、油圧装置において組付け作業の効率化を図ることができる。
【００６２】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係る油圧装置について図に基づいて説明する。
図８は、本発明の油圧装置に係る油圧回路図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態における切換弁３０と同じ切換弁を用いて油圧シリンダ５０からの作動油により油圧ポンプ１５で回生を行うものである。切換弁３０および油圧ポンプ１５他、第１の実施形態と同じ構成部材については同符号を用いて説明する。
【００６３】
油圧シリンダ５０は、ピストン５１、ロッド５２および第一室５０Ａを備えた単動式のシリンダであり、ロッド５２の先端には、荷物Ｗを荷役するためのフォーク５３が設けられている。油圧シリンダ５０はロッド５２が垂直上方に向かい伸長可能に配置されており、荷物Ｗをフォーク５３にて昇降可能である。
【００６４】
油圧シリンダ５０の第一室５０Ａには、作動油を給排するための流路が接続されており、流路は、チェックバルブ５４を介して油圧ポンプ１５の第一給排口１５Ａに接続されている。チェックバルブ５４は、第一給排口１５Ａから第一室５０Ａへ向かう作動油の流れを許容するが、第一室５０Ａから第一給排口１５Ａへ向かう作動油の流れは、流路を遮断し塞き止めるものである。油圧ポンプ１５は第二給排口１５Ｂを作動油タンク１８に接続し作動油を給排可能であり、油圧ポンプ１５の駆動源として電動モータ１６が油圧ポンプ１５に連結されている。
【００６５】
第一給排口１５Ａとチェックバルブ５４を繋ぐ流路には、分岐するように流路が接続されており、チェックバルブ５５および流路６０Ｃを介して切換弁３０に接続されている。チェックバルブ５５は、流路６０Ｃから第一給排口１５Ａへ向かう作動油の流れを許容するが、第一給排口１５Ａから流路６０Ｃに向かう流れは、流路を遮断し流さないものである。また、流路６０Ｃは、切換弁３０において、図２、図４に示す第三ポート４３に接続されるものである。
【００６６】
切換弁３０の第一ポート４１には、流路６０Ａが接続されており、流路６０Ａは、他端を作動油タンク１８に接続している。流路６０Ａの途中には、作動油の流量を制御するためチョーク５６が設けられている。チョーク５６は、作動油流量の制御量を適宜変更できる可変絞りであり、油圧装置において所望の値に設定できる。また、切換弁３０には、図２、図４に示すように第二パイロット管路３４、ドレイン管路３５、チョーク３６も設けられており、ドレイン管路３５は作動油タンク１８に接続されている。
【００６７】
切換弁３０の第二ポート４２には、流路６０Ｂが接続されており、流路６０Ｂは、第二切換弁７０に接続されている。流路６０Ｂの途中には、第一パイロット管路３２が接続されており、切換弁３０の第一パイロット室４５へと作動油を供給することができる。第二切換弁７０は、流路６０Ｂと、チェックバルブ５４と第一室５０Ａとの間を繋ぐ流路の間に接続して設けられており、流路を連通させる位置と遮断する位置の２位置に切換え可能である。第二切換弁７０は、機械的に接続されて設けられた切換レバー７１によりその位置を切換えられるものである。
【００６８】
次に本実施形態における作用について説明する。
荷物Ｗを荷役するため、電動モータ１６を駆動させ油圧ポンプ１５にて作動油タンク１８から作動油を吸入し、第一給排口１５Ａから作動油を吐出すると、作動油はチェックバルブ５４を介して油圧シリンダ５０の第一室５０Ａへと流路を流れていく。このとき、チェックバルブ５５により作動油は流路６０Ｃを介して切換弁３０に向かい流れることは無く、また、第二切換弁７０も切換レバー７１により流路を遮断した位置に保たれているので、流路６０Ｂから切換弁３０に作動油が流れることは無い。
【００６９】
第一室５０Ａに作動油が供給されると、油圧によりピストン５１が押されてロッド５２およびフォーク５３が上昇し、荷物Ｗを持上げることができる。また、荷物Ｗを持上げて、電動モータ１６の駆動を停止すると、油圧ポンプ１５の駆動が停止し、作動油の吐出が止まり、第一室５０Ａ内の作動油はチェックバルブ５４および第二切換弁７０により塞き止められて、荷物Ｗを任意の高さ位置で保持することができる。
【００７０】
次に荷物Ｗをフォーク５３に載せたままフォーク５３を下降させる場合について説明する。フォーク５３を下降させる場合において、フォーク５３および荷物Ｗの重さを利用して下降させる。作業者は第二切換弁７０を遮断位置から連通位置に切換えるよう切換レバー７１を操作すると、第一室５０Ａ内の作動油が、フォーク５３および荷物Ｗの重さにより第一室５０Ａから排出されて、第二切換弁７０を介して流路６０Ｂから切換弁３０の第二ポート４２へと流れていく。このとき、切換弁３０は、バネ３１の付勢力により第一位置に保持された状態である。
【００７１】
第二ポート４２へと流れた作動油は、油室３７を介して第一ポート４１から流路６０Ａへと流れて作動油タンク１８へと送られる。また、油室３７から第二パイロット管路３４を介して第二パイロット室４６に作動油を供給するとともに、ドレイン管路３５を介してわずかに作動油タンク１８へと送られる。また、流路６０Ｂから第一パイロット管路３２を介して第一パイロット室４５へも作動油が供給される。
【００７２】
第二切換弁７０にて流路を連通させると、荷物Ｗの負荷が大きい場合はチョーク５６の流量制限により各流路内の作動油の圧力が高くなる。そして、バネ３１の付勢力と第二パイロット室４６における第二パイロット圧との和よりも第一パイロット室４５の第一パイロット圧が大きくなると、切換弁３０は、図２に示す第一位置から図４に示す第二位置へとスプール４０を移動させて流路を切換える。
【００７３】
スプール４０が第二位置に切換わると、流路６０Ｂ（第二ポート４２）は、流路６０Ａ（第一ポート４１）と連通していたのが、遮断されて作動油を流路６０Ａには流せなくなる。一方で、流路６０Ｂ（第二ポート４２）は、流路６０Ｃ（第三ポート４３）とは遮断された状態から連通することになり、作動油は流路６０Ｃからチェックバルブ５５を介して油圧ポンプ１５の第一給排口１５Ａへと流れていく。
【００７４】
油圧ポンプ１５では、第一給排口１５Ａからの流入する作動油を第二給排口１５Ｂから作動油タンク１８へ吐出する際に、作動油を駆動力として電動モータ１６を駆動させてエネルギを回生する。荷物Ｗが所望の位置まで降下したら、作業者は切換レバー７１を遮断位置に切換えて戻すと、第一室５０Ａからの作動油の排出が塞き止められ、荷物Ｗの高さ位置を保持する状態となる。
【００７５】
本実施形態では、第１の実施形態の効果（１）（４）（７）に加え、以下の効果を得ることができる。
（８）油圧ポンプ１５を作動油にて駆動させるためには、油圧ポンプ１５を静止状態から駆動させるために大きな力が必要となるが、切換弁３０により作動油に十分な圧力があるときに自然と流路を切換えて油圧ポンプ１５に作動油を供給することができる。
【００７６】
本発明は上記実施形態に限られるものではなく、以下に、本発明の変更例について説明する。
○本発明のスプール４０の端部は、区画部４０Ｂより突出するように構成することで第二パイロット室受圧面積Ｓ４を第一パイロット室受圧面積Ｓ３より小さくしたが、区画部４０Ｂをスプール４０の他端に設け、区画部４０Ｂの直径を小さくしても良い。また区画部４０Ａは、スプール４０の端部に設けたが、区画部４０Ｂと同様に端部でない位置に設けても良い。さらに、スプール４０は軸と区画部４０Ａ、４０Ｂを一部材として油室３７の内径よりわずかに小さい外径の軸としても良く、軸に貫通孔を設けて作動油の流路を形成しても良い。
【００７７】
○本発明の油圧装置における油圧シリンダ１０は荷物Ｗの搬出や荷役のみ使用されるものではなく、その他の用途に用いても良い。また油圧シリンダ１０に掛かる負荷の方向に応じて、油圧装置においてパイロットチェックバルブ１９とチェックバルブ１７の接続箇所は入れ替えても良い。
○第１の実施形態において、パイロットチェックバルブ１９に代えて、シャトルバルブを用いても良い。シャトルバルブは、一方を第一給排口１５Ａに繋がる流路に接続し、他方を第二給排口１５Ｂに繋がる流路に接続し、どちらかの圧力が高い方から、作動油タンク１８へと作動油を流すように作動油タンク１８に接続しても良い。
【００７８】
○切換弁３０は、チョーク３６を一体としたが、別体として切換弁３０の外部に設けても良い。また、チョーク３６の構造は、流路径を絞るものに限らず、絞りピンなどにより流量を制限しても良い。
○第２の実施形態において、第一パイロット管路３２は、切換弁３０内で第二ポート４２に直接連通させても良い。また、第１の実施形態および第２の実施形態において第二パイロット管路３４は、切換弁３０に一体に構成する必要は無く、外部の流路を介して接続しても良い。
【００７９】
○スプール４０の付勢部材としてバネ３１を用いたが、コイルバネ以外のバネを用いても良いし、バネ以外の弾性部材を用いても良い。
○バネ３１は、第二パイロット室４６内において区画部４０Ｂと油室３７の他端との間に設けたが、この位置に限定されない。凹部３７Ｃに設けても良いし、他の位置に設けても良い。
【００８０】
○第１の実施形態において、シャトルバルブ３３を切換弁３０と別体に構成したが、一体に構成しても良い。
○切換弁３０は３つのポートが形成されたものを用いて説明したが、ポートの数は３つに限定されない。ポートが２つの切換弁や、ポートが４つ以上形成されている切換弁にも適用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０  油圧シリンダ
１０Ａ  第一室
１０Ｂ  第二室
１１  ピストン
１２  ロッド
１５  油圧ポンプ
１５Ａ  第一給排口
１５Ｂ  第二給排口
１６  電動モータ
１７  チェックバルブ
１８  作動油タンク
１９  パイロットチェックバルブ
１９Ａ  パイロット管路
３０  切換弁
３０Ａ  流路
３０Ｂ  流路
３０Ｃ  流路
３１  バネ
３２  第一パイロット管路
３３  シャトルバルブ
３４  第二パイロット管路
３５  ドレイン管路
３６  チョーク
３７  油室
４０  スプール
４１  第一ポート
４２  第二ポート
４３  第三ポート
４５  第一パイロット室
４６  第二パイロット室
Ｓ１  ボトム側受圧面積
Ｓ２  ロッド側受圧面積
Ｓ３  第一パイロット室受圧面積
Ｓ４  第二パイロット室受圧面積
Ｗ  荷物
Ｋ１  面積比
Ｋ２  面積比
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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