(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプと、このポンプに接続した供給流路と、この供給流路にパラレルに接続した複数の切換弁と、これら切換弁に接続したアクチュエータと、切換弁のパイロット室にそれぞれ設けた比例電磁式減圧弁と、比例電磁式減圧弁に一次圧を導くパイロット圧力源と、上記供給流路に接続したコンペンセータバルブと、各切換弁に接続するとともに、アクチュエータを作動させたときに生じる負荷圧を上記コンペンセータバルブに導く負荷圧ラインと、負荷圧ラインをタンクに接続する排出ラインと、この排出ラインに設けたパイロットリリーフ弁とを備え、上記比例電磁式減圧弁は、パイロット圧力源からの一次圧を減圧して、切換弁のパイロット室に導く構成にした油圧制御装置において、上記パイロットリリーフ弁の下流側にオリフィスを設けて、パイロットリリーフ弁が開いたときに、オリフィスの上流側に発生する圧力を、比例電磁式減圧弁の比例ソレノイドと対向する位置に設けたパイロット室に導く構成にしたことを特徴とする油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フォークリフトなど、複数のアクチュエータを備えた油圧作業機に用いる油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示す従来例は、ポンプＰに接続した供給流路１に、リフトシリンダを制御するリフト用切換弁２と、チルトシリンダを制御するチルト用切換弁３と、アタッチメント用シリンダを制御するアタッチメント用切換弁４とをパラレルに接続している。
これら切換弁２〜４は、図示する中立位置にあるとき閉位置を保ち、供給流路１を遮断する。
また、各切換弁２〜４のパイロット室５〜１０には、それぞれ比例電磁式減圧弁１１〜１６を接続し、これら比例電磁式減圧弁１１〜１６の比例ソレノイド１１ａ〜１６ａを励磁することによって、各パイロット室５〜１０にパイロット圧を導くようにしている。
なお、パイロット室にパイロット圧が供給された切換弁は、その圧力作用によって切り換わる。
【０００３】
上記供給流路１には、第１分岐流路１７を接続し、この第１分岐流路１７に流量制御弁１８を設けている。この流量制御弁１８の下流側には、固定絞り１９を設けるとともに、この固定絞り１９の上流側の圧力を、ダンパ絞り２７を介して流量制御弁１８の一方のパイロット室１８ａに導き、固定絞り１９の下流側の圧力を流量制御弁１８の他方のパイロット室１８ｂに導くようにしている。
このようにした流量制御弁１８は、固定絞り１９前後の差圧をスプリング２０のバネ力相当分に保ち、そこを通過する流量を一定に保つ制御機能を発揮する。つまり、流量制御弁１８によって、第１分岐流路１７側に常に一定の流量が供給されるようにしている。
【０００４】
上記のようにして一定流量が供給される第１分岐流路１７の下流側には、一次圧設定用のリリーフ弁２１を接続し、このリリーフ弁２１によって、その上流側の圧力を、設定圧相当に常に保つようにしている。
このリリーフ弁２１の設定圧相当の一次圧は、流量制御弁１８と固定絞り１９との間に接続したパイロットライン２２を介して比例電磁式減圧弁１１〜１６に導かれ、この比例電磁式減圧弁１１〜１６によって減圧されてパイロット圧となる。
【０００５】
また、上記供給流路１には、第２分岐流路２３を接続し、この第２分岐流路２３にコンペンセータバルブ２４を接続している。
このコンペンセータバルブ２４は、その一方のパイロット室２４ａにダンパ絞り２５を介してポンプＰからの供給圧を導いている。また、このコンペンセータバルブ２４の他方のパイロット室２４ｂには、ダンパ絞り２６を介して第１シャトル弁２８を接続している。
第１シャトル弁２８の上流側には、パイロットライン２２と第２シャトル弁２９とを接続し、第２シャトル弁２９には、第１負荷圧ライン３１と負荷圧ライン３５とを接続している。この負荷圧ライン３５には、第３シャトル弁３０を接続し、この第３シャトル弁３０の上流側に、第２負荷圧ライン３２と第３負荷圧ライン３３とを接続している。
なお、上記第１〜３負荷圧ライン３１〜３３は、切換弁２〜４が切り換わったときに、シリンダの生じる負荷圧を導くものである。また、各負荷圧ライン３１〜３３には、それぞれ固定絞りｆを設け、そこを通過する流量を制御するようにしている。
【０００６】
上記第３シャトル弁３０は、第２負荷圧ライン３２を介して導いたチルトシリンダの負荷圧と、第３負荷圧ライン３３を介して導いたアタッチメント用シリンダの負荷圧とのうち、いずれか高い方の負荷圧を選択して、第２シャトル弁２９に導く。
また、第２シャトル弁２９は、第３シャトル弁３０で高圧選択された負荷圧と、第１負荷圧ライン３１を介して導いたリフトシリンダの負荷圧とのうち、いずれか高い方の圧力を選択して第１シャトル弁２８に導く。
つまり、第２，３シャトル弁２９，３０によって、各シリンダの負荷圧のうち、最も高い負荷圧を選択して、第１シャトル弁２８に導くようにしている。
【０００７】
上記第１シャトル弁２８は、シリンダの最高負荷圧と、パイロットライン２２から導いた一次圧とのうち、いずれか高い方の圧力を選択して、コンペンセータバルブ２４の他方のパイロット室２４ｂに供給する。
したがって、コンペンセータバルブ２４は、その他方のパイロット室２４ｂにシリンダの最高負荷圧が導かれた場合には、その最高負荷圧が生じているシリンダの作動速度を一定に保つようにその開度を制御する。すなわち、切換弁の開度に応じて形成される絞り流路前後の差圧を、スプリング２４ｃのバネ力相当分だけ高く保つようにその開度を調節する。
【０００８】
一方、いずれのシリンダも作動させていない場合、あるいはシリンダの最高負荷圧が一次圧よりも低い場合には、コンペンセータバルブ２４の他方のパイロット室２４ｂに一次圧が導かれる。
したがって、この場合には、コンペンセータバルブ２４が、一次圧よりもスプリング２４ｃのバネ力相当分だけ供給圧を高く保つように制御する。すなわち、いずれのシリンダも作動させない状態、いわゆるスタンバイ状態では、一次圧を常に維持しながら、ポンプＰの供給圧を最小限に抑えて、エネルギーロスを防止している。
【０００９】
上記第２分岐流路２３には、メインリリーフ弁３４を接続している。このメインリリーフ弁３４によって、リフトシリンダに作用する最高負荷圧を制御するようにしている。
一方、上記第２シャトル弁２９と第３シャトル弁３０とを接続する負荷圧ライン３５には排出流路３６を接続し、この排出流路３６に第１パイロットリリーフ弁３７を接続している。また、上記第３負荷圧ライン３３にも排出流路３９を接続し、この排出流路３９に第２パイロットリリーフ弁４０を接続している。
【００１０】
また、上記リリーフ弁のうち、リフトシリンダの最高圧を制御するメインリリーフ弁３４の設定圧を一番高く設定している。次に、チルトシリンダの最高圧を制御する第１パイロットリリーフ弁３７の設定圧、三番目にアタッチメント用シリンダを制御する第２パイロットリリーフ弁４０の設定圧、最後に、一次圧を設定するリリーフ弁２１の設定圧の順に決めている。
なお、第１パイロットリリーフ弁３７の上流側には固定絞り３８を設け、第２パイロットリリーフ弁４０の上流側にも固定絞り４１を設けている。そして、これら固定絞り３８，４１によって、各パイロットリリーフ弁３７，４０の作動を安定させるようにしている。
【００１１】
上記第１パイロットリリーフ弁３７は、チルトシリンダに作用する最高圧を決めるものであり、第２パイロットリリーフ弁４０は、アタッチメント用シリンダに作用する最高圧を決めるものである。
例えば、チルトシリンダのみを作動させている場合には、その負荷圧がコンペンセータバルブ２４の他方のパイロット室２４ｂに導かれている。そのため、コンペンセータバルブ２４は、切換弁３の切り換え量に応じて形成される絞り通路前後の差圧を、常に一定に保つようにその開度を制御する。すなわち、コンペンセータバルブ２４が、チルトシリンダに対してロードセンシング制御機能を発揮して、負荷変動にかかわりなく、チルトシリンダの作動速度を一定に保つ。
【００１２】
上記の状態から、チルトシリンダの負荷圧が第１パイロットリリーフ弁３７の設定圧を超えると、この第１パイロットリリーフ弁３７が開く。このように第１パイロットリリーフ弁３７が開けば、コンペンセータバルブ２４のパイロット室２４ｂの圧力が、第１パイロットリリーフ弁３７の設定圧に保たれる。
そのため、ポンプＰの供給圧が、第１パイロットリリーフ弁３７の設定圧に、スプリング２４ｃのバネ力相当分の圧力を足した大きさに保たれる。
したがって、チルトシリンダに許容圧力以上の高圧が供給されるのを防止でき、このチルトシリンダが高圧によって破壊されたりしない。
なお、上記と同様に、第２パイロットリリーフ弁４０によって、アタッチメント用シリンダに許容圧力以上の高圧が供給されないようにしている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置では、例えばリフトシリンダとアタッチメント用シリンダとを同時に作動させたときに、アタッチメント用シリンダが破壊されてしまうおそれがあった。すなわち、リフトシリンダとアタッチメント用シリンダとを同時に作動させたときに、リフトシリンダの負荷圧がアタッチメント用シリンダの負荷圧以上になると、このリフトシリンダの負荷圧が、コンペンセータバルブ２４の他方のパイロット室２４ｂに導かれる。
したがって、コンペンセータバルブ２４は、リフトシリンダに対してロードセンシング制御機能を発揮する。すなわち、供給圧が、リフトシリンダの負荷圧よりも一定圧力だけ高く保つように制御される。
【００１４】
このとき、コンペンセータバルブ２４によって制御される供給圧というのは、メインリリーフ弁３４の設定圧まで上昇可能になっている。そのため、この供給圧が、アタッチメント用シリンダの許容圧力以上になることがあり、このような高圧がアタッチメント用シリンダに供給されると、それが破壊されてしまうというおそれがあった。
この発明の目的は、複数のアクチュエータを同時に作動させたときに、アクチュエータに許容圧力以上の高圧が作用するのを防止することのできる油圧制御装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ポンプと、このポンプに接続した供給流路と、この供給流路にパラレルに接続した複数の切換弁と、これら切換弁に接続したアクチュエータと、切換弁のパイロット室にそれぞれ設けた比例電磁式減圧弁と、比例電磁式減圧弁に一次圧を導くパイロット圧力源と、上記供給流路に接続したコンペンセータバルブと、各切換弁に接続するとともに、アクチュエータを作動させたときに生じる負荷圧を上記コンペンセータバルブに導く負荷圧ラインと、負荷圧ラインをタンクに接続する排出ラインと、この排出ラインに設けたパイロットリリーフ弁とを備え、上記比例電磁式減圧弁は、パイロット圧力源からの一次圧を減圧して、切換弁のパイロット室に導く構成にした油圧制御装置を前提とする。
【００１６】
上記の装置を前提にしつつ、上記パイロットリリーフ弁の下流側にオリフィスを設けて、パイロットリリーフ弁が開いたときに、オリフィスの上流側に発生する圧力を、比例電磁式減圧弁の比例ソレノイドと対向する位置に設けたパイロット室に導く構成にしたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に示したこの発明の一実施例は、アタッチメント用切換弁４の排出ライン３９に接続した第２パイロットリリーフ弁４０の下流側に、オリフィス４２を設け、このオリフィス４２と第２パイロットリリーフ弁４０との間に生じる圧力を、流路４３およびシャトル弁４４，４５を介して比例電磁式減圧弁１５，１６のパイロット室４６，４７に導くようにした点に特徴を有する。
切換弁２，３の構成や、コンペンセータバルブ２および流量制御弁１８の構成などについては、前記従来例と全く同じなので、以下では、従来と同じ構成要素については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００１８】
上記したように、第２パイロットリリーフ弁４０の下流側には、オリフィス４２を設けている。
したがって、第２パイロットリリーフ弁４０が開くと、このオリフィス４２の上流側に所定の圧力が発生し、この圧力が、流路４３を介して両シャトル弁４４，４５に導かれる。そして、このオリフィス４２の上流側の圧力が、シャトル弁４４，４５によって高圧選択されれば、比例電磁式減圧弁１５，１６のパイロット室４６，４７に導かれる。
【００１９】
これら比例電磁式減圧弁１５，１６のパイロット室４６，４７は、比例ソレノイド１５ａ，１６ａに対向する位置に設けている。
したがって、上記のようにパイロット室４６，４７にオリフィス４２の上流側の圧力が導かれると、比例電磁式減圧弁１５，１６のスプールには、比例ソレノイド１５ａ，１６ａによって与えられる推力に対向する推力が生じる。
【００２０】
このように比例ソレノイドの推力に対向する推力がスプールに生じると、比例電磁式減圧弁の連通開度が小さくなる。そのため、この比例電磁式減圧弁１５，１６を介してパイロット室に導かれるパイロット圧が低下する。パイロット圧が低下すると、切換弁４が中立方向に移動して、その連通開度を小さくする。
つまり、第２パイロットリリーフ弁４０が開くと、切換弁４の連通開度を絞り、このように切換弁４の連通開度を絞ることによって、アタッチメント用シリンダに供給される圧力を、許容圧力以内に抑えるようにしている。
【００２１】
次に、この実施例の作用を説明するが、ここでは、リフトシリンダとアタッチメント用シリンダとを一緒に作動させた場合について説明する。
比例電磁式減圧弁１２の比例ソレノイド１２ａと、比例電磁式減圧弁１６の比例ソレノイド１６ａとを励磁して、切換弁２，４のパイロット室６，１０にそれぞれパイロット圧を供給すると、これら切換弁２，４は図面右側ポジションに切り換わる。
したがって、リフトシリンダとアタッチメント用シリンダとが作動する。
【００２２】
上記のようにリフトシリンダとアタッチメント用シリンダとを作動させているとき、リフトシリンダに作用する負荷圧がアタッチメント用シリンダの負荷圧よりも大きくなると、リフトシリンダの負荷圧がコンペンセータバルブ２４の他方のパイロット室２４ｂに導かれる。そのため、このコンペンセータバルブ２４は、リフトシリンダに対してロードセンシング制御機能を発揮する。
【００２３】
この状態からさらにリフトシリンダに作用する負荷圧が増加して、その供給圧が第２パイロットリリーフ弁４０の設定圧を超えると、この第２パイロットリリーフ弁４０が開く。第２パイロットリリーフ弁４０が開けば、上記したように、パイロット室１０に導かれるパイロット圧が小さくなるので、アタッチメント用シリンダを制御する切換弁４の開度が絞られる。
したがって、アタッチメント用シリンダに、許容圧力以上の高圧が作用するのを防止できる。
なお、この実施例では、アタッチメント用切換弁４にのみパイロット圧を減圧する機構を設けているが、この機構を、チルト用切換弁３に設けてもよい。
【００２４】
図２は、上記図１に示したアタッチメント用切換弁４の具体的な構造を示したものであり、図１と同じ構成に要素については同じ符号を付して説明する。
ボディ５０には、スプール孔５１を形成し、このスプール孔５１にメインスプール５２を摺動自在に組み込んでいる。このようにメインスプール５２を組み込んだスプール孔５１の両端をキャップ５３，５３で塞ぎ、メインスプール５２の両側にパイロット室９，１０を形成している。また、これらパイロット室９，１０にセンタリングスプリング５４，５４を組み込んで、メインスプール５２の中立位置を保つようにしている。そして、上記の構成によって、アタッチメント用切換弁４を構成している。
【００２５】
また、上記ボディ５０には、一対のパイロットライン２２，２２とパイロット通路５５，５５とを形成し、これらパイロットライン２２，２２とパイロット通路５５，５５との間に比例電磁式減圧弁１５，１６を組み込んでいる。
これら比例電磁式減圧弁１５，１６は、上記パイロットライン２２，２２とパイロット通路５５，５５とを連通するスプール孔５６，５６に、小スプール５７，５７を摺動自在に組み込んでいる。そして、この小スプール５７，５７の下端側に、スプリング５８，５８を組み込むとともに、その弾性力によって小スプール５７，５７の他端を比例ソレノイド１５ａ，１６ａのプッシュロッド５９，５９に当接させている。
【００２６】
上記のようにした比例電磁式減圧弁１５，１６は、その比例ソレノイド１５ａ，１６ａを励磁すると、プッシュロッド５９，５９によって小スプール５７，５７を図示する状態から下方に押し下げる。そのため、小スプール５７，５７に形成した環状溝６０，６０を介してパイロットライン２２，２２とパイロット通路５５，５５とが連通する。
したがって、パイロットライン２２，２２を介して導いた一次圧が、上記環状溝６０，６０によって形成される絞り流路を通過する過程で減圧されて、パイロット通路５５，５５に導かれる。そして、このパイロット通路５５，５５に導いたパイロット圧が、それぞれのパイロット室９，１０に導かれる。
【００２７】
例えば、一方のパイロット室１０にパイロット圧を導けば、メインスプール５２に図面左方向の推力が生じるので、このメインスプール５２がセンタリングスプリング５４をたわませながら右方向に移動する。
メインスプール５２が図面左方向に移動すれば、一方のアクチュエータポート６１がメインスプール５２に形成したノッチ６４を介して供給ポート６３に連通し、他方のアクチュエータポート６２がメインスプール５２に形成したノッチ６５を介してタンクポート６６ａに連通する。このようにすれば、シリンダが作動する。
【００２８】
一方、比例電磁式減圧弁１５，１６間には、第２パイロットリリーフ弁４０を組み込んでいる。この第２パイロットリリーフ弁４０は、中空の筒部材６７と、この筒部材６７の先端に固定した絞り部材６８と、プラグ部材６７に組み込んだポペット６９と、このポペット６９に弾性力を付与するスプリング７０と、スプリング７０のイニシャル弾性力を調節する調節ボルト７１とから構成されている。
上記絞り部材６８には、固定絞り４１を形成し、この固定絞り４１の一方側を第３負荷圧ライン３３に連通し、その他方を筒部材６７内のスプリング室７２に連通させている。
ただし、図示するように、スプリング７０の弾性力によってオリフィス部材６８のシート部７３にポペット６９を着座させているときには、固定絞り４１とスプリング室７２との連通が遮断されている。
【００２９】
また、上記スプリング室７２とタンクポート６６ｂとを排出流路３９を介して接続し、この排出流路３９にオリフィス４２を設けている。
さらに、上記スプリング室７２と比例電磁式減圧弁１５，１６のパイロット室４６，４７とを流路４３を介して連通させている。この流路４３には、シャトル弁４４，４５を組み込んでいる。
そして、このシャトル弁４４，４５によって、パイロット通路５５から導いたパイロット圧と、上記オリフィス４２の上流側に発生する圧力とのうち、いずれか高い方の圧力を、比例電磁式減圧弁１５，１６のパイロット室４６，４７に導くようにしている。
【００３０】
例えば、図示する中立の状態から、比例電磁式減圧弁１６の比例ソレノイド１６ａを励磁して、パイロット室１０にパイロット圧を導くと、その圧力作用によってメインスプール５２が図面左方向に移動する。
このようにメインスプール５２が切り換わると、上記したように、アクチュエータポート６１と供給ポート６３とが連通し、アクチュエータポート６とタンクポート６６ａとが連通する。
【００３１】
この状態で、第３負荷圧ライン３３を介してリリーフ弁４０の設定圧以上の高圧が導かれると、ポペット６９がシート部７３から離れる。ポペット６９がシート部７３から離れると、第３負荷圧ライン３３の圧油が、固定絞り４１→スプリング室７２→排出流路３９→オリフィス４２→タンクポート６６ｂを介してタンクＴに排出される。そして、オリフィス４２の上流側に発生する圧力が、流路４３を介してシャトル弁４５に作用して、このシャトル弁４５が図面右方向に移動する。このようにシャトル弁４５が図面右方向に移動すると、スプリング室７２と比例電磁式減圧弁１６のパイロット室４７とが連通し、小スプール５７に図面上方向の推力が付与される。
【００３２】
したがって、比例ソレノイド１６ａのプッシュロッド５９に抗して小スプール５７が図面上方向に移動して、パイロットライン２２とパイロット流路５５との開口面積を絞る。このようにパイロットライン２２とパイロット流路５５との開口面積が絞られると、パイロット室１０に導かれるパイロット圧が下がり、それによってメインスプール５２が中立方向に移動する。このようにメインスプール５２が中立方向に移動すれば、アクチュエータポート６１と供給ポート６３との開口面積が絞られるので、アクチュエータポート６１に供給される圧力が低く抑えられる。
以上のようにして、アタッチメント用シリンダに、許容圧力以上の高圧が供給されるのを防止している。
【００３３】
【発明の効果】
この発明によれば、パイロットリリーフ弁が開いたときに、パイロット室に供給されているパイロット圧を下げて、切換弁を中立方向に戻す構成にしたので、その切換弁に接続したアクチュエータに供給される供給圧を下げることができる。
したがって、アクチュエータを同時に作動させたときに、許容圧力の低いアクチュエータが破壊されるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の回路図である。
【図２】アタッチメント用切換弁４の具体的な構造を示した断面図である。
【図３】従来例の回路図である。
【符号の説明】
Ｐ  ポンプ
１  供給流路
２〜４  切換弁
１１〜１６  比例電磁式減圧弁
２４  コンペンセータバルブ
３３  負荷圧ライン
３９  排出ライン
４０  パイロットリリーフ弁
４２  オリフィス
１５ａ，１６ａ  比例ソレノイド
４６，４７  パイロット室
【図１】
0004083963.tif 000002
【図２】
0004083963.tif 000003
【図３】
0004083963.tif 000004