JP3950605B2

JP3950605B2 - 油圧制御装置

Info

Publication number: JP3950605B2
Application number: JP37569099A
Authority: JP
Inventors: 一監大嶋; 義隆水田
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001193701A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ポンプから吐出される流量のうち、一定の制御流量を優先的にパワーステアリング機構側に供給し、余剰流量を他のアクチュエータ側に供給する油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示す従来例は、パワーステアリング機構ＰＳを備えたフォークリフトに用いる油圧制御装置である。
ポンプＰには、バイパス形の第１流量制御弁１を接続している。この第１流量制御弁１には、優先流路２と供給流路３とを接続し、その切り換え位置に応じて、ポンプＰの吐出油を優先流路２側と供給流路３側とに振り分けるようにしている。
上記優先流路２には、パワーステアリング機構ＰＳを接続するとともに、その上流側にオリフィス７を設けている。そして、このオリフィス７の上流側の圧力を、第１流量制御弁１の一方のパイロット室１ａに導き、オリフィス７の下流側の圧力を、スプリング８を設けた他方のパイロット室１ｂに導くようにしている。
【０００３】
このようにした第１流量制御弁１は、オリフィス７前後の差圧が、スプリング８のバネ力に相当するように、パワーステアリング機構ＰＳへ振り分ける流量を制御する。言い換えれば、第１流量制御弁１によってオリフィス７前後の差圧をΔｐ１に保ち、パワーステアリング機構ＰＳへ常に一定の制御流量を供給するようにしている。
【０００４】
第１流量制御弁１で振り分けられた制御流量以上の余剰流量は、供給流路３側に導かれるが、この供給流路３には、パラレル流路４〜６を介してクローズドセンタータイプの切換弁Ａ〜Ｃを接続している。そして、これら切換弁Ａ〜Ｃによって、リフト用シリンダ、チルト用シリンダ、アタッチメント用シリンダをそれぞれ制御するようにしている。
【０００５】
また、上記切換弁Ａ〜Ｃの上流側には、第２流量制御弁９を接続している。
この第２流量制御弁９は、第１流量制御弁１に対して直列に接続されている。そして、この第２流量制御弁９の一方のパイロット室９ａに供給流路３を接続し、スプリング１０を設けた他方のパイロット室９ｂに、負荷圧ライン１１を接続している。
なお、負荷圧ライン１１は、切換弁Ａ〜Ｃに接続した負荷圧ライン１５〜１７およびシャトル弁１２〜１４によって、高圧選択されたアクチュエータの最高負荷圧を、第２流量制御弁９の他方のパイロット室９ｂに導くものである。
【０００６】
上記のようにした第２流量制御弁９は、図示するノーマル状態で閉じているが、供給流路３から導いた供給圧を、アクチュエータの最高負荷圧よりもスプリング１０のバネ力に相当する圧力Δｐ２分だけ高くなるようにその開度を制御する。このように最高負荷圧よりも供給圧をΔｐ２だけ高く保つことによって、アクチュエータの作動速度を安定させるようにしている。
なお、上記圧力Δｐ２が、第２流量制御弁９の制御圧力となる。
【０００７】
さらに、第２流量制御弁９よりも上流側の供給流路３には、分岐流路１８を接続し、この分岐流路１８に流量制御弁１９を設けている。そして、この流量制御弁１９の下流側に固定絞り２０を設け、その上流側の圧力を流量制御弁１９の一方のパイロット室１９ａに導き、その下流側の圧力をスプリング２１を設けた他方のパイロット室１９ｂに導くようにしている。
このようにした流量制御弁１９は、固定絞り２０前後の差圧をスプリング２１のバネ力に相当する圧力Δｐｒに保つようにその開度を制御する。そして、分岐流路１８に一定流量を供給するようにしている。
なお、この流量制御弁１９によって生じる圧力Δｐｒは、上記第２流量制御弁９の制御圧力Δｐ２よりも小さくして、この流量制御弁１９側に優先的に圧油が供給されるようにしている。
【０００８】
また、この分岐流路１８の下流側には、リリーフ弁２２を接続し、このリリーフ弁２２の上流側の圧力をその設定圧に保つようにしている。そして、このリリーフ弁２２の設定圧に、上記固定絞り７前後の差圧を加えた圧力を、パイロット圧として固定絞り２０の上流に接続したパイロットライン２３から各切換弁Ａ〜Ｃのパイロット室に導くようにしている。
さらに、上記パイロットライン２３には、シャトル弁１２を介して負荷圧ライン１１に接続している。そして、パイロット圧よりアクチュエータの最高負荷圧が低くなったときに、このパイロット圧を第２流量制御弁９のパイロット室９ｂに導くようにしている。
【０００９】
なお、図中符号２４は、省エネ用のソレノイドバルブ２４である。このソレノイドバルブ２４は、通常は励磁して閉状態を保っているが、パイロット圧を必要としないときに開いて、分岐流路１８からの圧油をタンクに戻すようにしている。
このようにソレノイドバルブ２４を介して圧油をタンクＴに戻すようにすれば、リリーフ弁２２で圧力損失が生じることがないので、パイロット圧を必要としないときのエネルギーロスを小さくできる。
また、符号２５は、回路内の最高圧を決めるメインリリーフ弁であり、符号２６は、パワーステアリング機構ＰＳ用のリリーフ弁である。
【００１０】
上記のようにした従来の装置は、ポンプＰから吐出された圧油を、第１流量制御弁１によって、優先的にパワーステアリング機構ＰＳ側に供給する。このようにすると、パワーステアリング機構ＰＳの作動が安定する。そして、パワーステアリング機構ＰＳの作動を安定させることで、車両走行時の安全性を保つようにしている。
【００１１】
また、パワーステアリング機構ＰＳに供給された制御流量以上の余剰流路は、供給流路３を介して切換弁Ａ〜Ｃ側に導かれるため、いずれかの切換弁Ａ〜Ｃを切り換えれば、その切換弁に接続したアクチュエータが作動することになる。そして、このときアクチュエータの最高負荷圧が、負荷圧ライン１１を介して第２流量制御弁９のパイロット室９ｂに導かれるので、供給圧がアクチュエータの最高負荷圧よりもΔｐ２分だけ高く保たれる。
このように供給圧が負荷圧よりも高く保つことで、アクチュエータの作動を安定させるようにしている。
【００１２】
一方、全ての切換弁Ａ〜Ｃを中立位置に保っている場合には、供給流路３に振り分けられた余剰流量が、第２流量制御弁９と流量制御弁１９とを介してタンクに戻されることになる。
ただし、上記流量制御弁１９を通過する流量は、パイロット圧を発生させる分だけなので非常に少ない。
したがって、供給流路３に振り分けられた余剰流量のほとんどが、第２流量制御弁９を介してタンクに戻されることになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、第１流量制御弁１と第２流量制御弁９とを直列に接続しているので、クローズドセンタータイプの切換弁Ａ〜Ｃを全て中立位置に保っているときに、その圧力損失が大きくなるという問題があった。その理由は、次の通りである。
すなわち、切換弁Ａ〜Ｃが中立位置にあるときには、供給流路３に振り分けられた余剰流量のほとんどを、第２流量制御弁９を介してタンクＴに戻さなければならない。
また、切換弁Ａ〜Ｃが中立位置にあろうとなかろうと、パワーステアリング機構ＰＳ側には、常に一定の流量を供給しておかなければならない。
【００１４】
このとき、ポンプＰは、第１流量制御弁１と第２流量制御弁９とに直列に接続しているので、供給流路の圧力は、少なくともこれら第１，２流量制御弁１，９を作動させるのに必要な圧力の総和に維持しなければならない。つまり、ポンプ吐出圧が、第１流量制御弁１の制御圧力Δｐ１と、第２流量制御弁の制御圧力Δｐ２とを合計した圧力Δｐ１＋Δｐ２になる。
しかしながら、上記したように全ての切換弁Ａ〜Ｃが中立位置にあるということは、アクチュエータを作動させていない状態である。アクチュエータを作動させていないにもかかわらず、ポンプ吐出圧をΔｐ１＋Δｐ２に維持しなければならないので、その分、エネルギーロスが大きくなるという問題があった。
この発明の目的は、全ての切換弁を中立位置にしたときのエネルギーロスを小さく抑え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】
第１の発明は、ポンプを接続した供給流路に、アクチュエータを制御するクローズドセンタータイプの切換弁と、一定流量をパワーステアリング機構に供給する第１流量制御弁と、上記パワーステアリング機構の負荷圧に応じて供給圧を制御する第２流量制御弁とを互いにパラレルに接続し、しかも、上記第１流量制御弁は、その一方のパイロット室に下流側に設けたオリフィスの上流側の圧力を導き、スプリングを設けた他方のパイロット室にパワーステアリング機構の負荷圧を導いている。
【００１６】
一方、上記第２流量制御弁は、その一方のパイロット室に供給圧を導き、スプリングを設けた他方のパイロット室にパワーステアリング機構の負荷圧と、アクチュエータの最高負荷圧とのいずれか高いほうの圧力を選択して導き、かつ、この第２流量制御弁に設けたスプリングのバネ力に相当する圧力である制御圧力ΔＰ２を、上記第１流量制御弁に設けたスプリングのバネ力に相当する圧力である制御圧力ΔＰ１よりも大きくしている。そして、一定の制御流量を、第１流量制御弁を介して優先的にパワーステアリング機構に供給する構成にしたことを特徴とする。
【００１７】
第２の発明は、上記第１の発明において、切換弁の上流に差圧発生弁を設け、この差圧発生弁の一方のパイロット室に供給圧を導き、スプリングを設けた他方のパイロット室にパワーステアリング機構の負荷圧と、アクチュエータの最高負荷圧とのいずれか高いほうの圧力を選択して導くとともに、この差圧発生弁に設けたスプリングのバネ力に相当する圧力である制御圧力ΔＰ３を、第１流量制御弁の上記制御圧力ΔＰ１よりも大きくし、かつ、第２流量制御弁の上記制御圧力ΔＰ２よりも小さくしたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に示す実施例は、ポンプＰに供給流路３を直接接続し、この供給流路３から優先流路２を分岐させた点と、この分岐流路２に第１流量制御弁２７を設けた点と、パラレル流路４〜６にそれぞれ差圧発生弁２８〜３０を設けた点とに特徴を有するものであり、その他の構成、例えば第２流量制御弁９や切換弁Ａ〜Ｃ等については、前記従来例と同じなので、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。
【００１９】
図１に示すように、供給流路３から分岐させた優先流路２には、シリーズ形の第１流量制御弁２７を設けている。この第１流量制御弁２７は、供給流路３に対して第２流量制御弁９とパラレルに接続されている。
また、この第１流量制御弁２７の一方のパイロット室２７ａには、その下流側に設けたオリフィス３１の上流側の圧力を導き、スプリング３２を設けた他方のパイロット室２７ｂには、オリフィス３１の下流側の圧力、すなわちパワーステアリング機構ＰＳの負荷圧を導くようにしている。
【００２０】
このようにした第１流量制御弁２７は、オリフィス３１前後の差圧が、スプリング３２のバネ力に相当するように、パワーステアリング機構ＰＳへ供給する流量を制御する。言い換えれば、第１流量制御弁２７によってオリフィス３１前後の差圧をΔＰ１に保ち、パワーステアリング機構ＰＳへの制御流量を一定に保つようにしている。
なお、上記差圧ΔＰ１が、この発明の第１流量制御弁の制御圧力である。
【００２１】
また、上記オリフィス３１の下流側の優先流路２には、負荷圧ライン３３を接続し、この負荷圧ライン３３にシャトル弁３４を介して負荷圧ライン１１を接続している。そして、負荷圧ライン３３から導いたパワーステアリング機構ＰＳの負荷圧と、負荷圧ライン１１から導いたアクチュエータの最高負荷圧とのうち、いずれか高い方の圧力をシャトル弁３４によって選択して、第２流量制御弁９のパイロット室９ｂに導くようにしている。
【００２２】
一方、パラレル流路４〜６に設けた差圧発生弁２８〜３０の一方のパイロット室２８ａ〜３０ａには、供給流路３から供給圧を導き、スプリング３５〜３７を設けた他方のパイロット室２８ｂ〜３０ｂには、負荷圧ライン３８を介してパワーステアリング機構ＰＳまたはアクチュエータの最高負荷圧のいずれか高い方の圧力を導くようにしている。
このようにした差圧発生弁２８〜３０は、図示するノーマル状態で閉じているが、アクチュエータの最高負荷圧またはパワーステアリング機構ＰＳの負荷圧よりも、スプリング３５〜３７のバネ力に相当する圧力ΔＰ３分だけ供給圧が高くなるようにその開度を制御する。
【００２３】
そして、これら差圧発生弁２８〜３０の制御圧力ΔＰ３を、上記第１流量制御弁２７の制御圧力ΔＰ１よりも大きくして、かつ、第２流量制御弁９の制御圧力ΔＰ２よりも小さくしている。
また、流量制御弁１９の制御圧力Δｐｒを、上記第１流量制御弁２７の制御圧力ΔＰ１以下にしている。
つまり、制御圧力は、Δｐｒ≦ΔＰ１＜ΔＰ３＜ΔＰ２の関係にしている。
【００２４】
次に、この実施例の作用を説明する。
ポンプＰから供給流路３に供給された圧油は、制御圧力の小さい第１流量制御弁２７と流量制御弁１９とに優先的に供給される。
そのため、従来と同様に、一定の制御流量が優先的にパワーステアリング機構ＰＳ側に供給され、所定のパイロット圧がパイロットライン２３に導かれる。
【００２５】
また、ポンプＰの吐出量から上記制御流量とパイロット流量とを引いた余剰流量が、切換弁Ａ〜Ｃに供給される。そのため、これら切換弁Ａ〜Ｃを切り換えれば、その切換弁に接続したアクチュエータが作動する。
また、このとき生じるアクチュエータの最高負荷圧が、負荷圧ライン１１を介してシャトル弁３４に導かれる。そして、この最高負荷圧が、パワーステアリング機構ＰＳの負荷圧よりも大きければ、アクチュエータの最高負荷圧が第２流量制御弁９のパイロット室９ｂに導かれる。
そのため、第２流量制御弁９によって、供給圧がアクチュエータの最高負荷圧よりも制御圧力ΔＰ２だけ高く保たれて、アクチュエータの作動速度が安定する。
【００２６】
一方、全ての切換弁Ａ〜Ｃを中立位置にしたときには、余剰流量の全量が第２流量制御弁９からタンクに戻されるが、この第２流量制御弁９は、供給流路３に対して第１流量制御弁２７と互いにパラレルに接続されている。
そのため、ポンプＰの吐出圧は、第１流量制御弁２７と第２流量制御弁９との制御圧力のうち、いずれか高い方の制御圧力に保たれる。すなわち、この実施例では、第２流量制御弁９の制御圧力ΔＰ２を、第１流量制御弁２７の制御圧力ΔＰ１よりも大きくしているので、ポンプＰの吐出圧は、第２流量制御弁９の制御圧力ΔＰ２に保たれることになる。
【００２７】
以上のように、この実施例では、全ての切換弁Ａ〜Ｃを中立位置にしたとき、ポンプＰの圧力は第２流量制御弁９の制御圧力ΔＰ２に保たれるので、前記従来例よりも、ポンプ吐出圧を低くできる。
したがって、ポンプ吐出圧を低くした分、エネルギーロスを小さくすることができる。
【００２８】
なお、全ての切換弁Ａ〜Ｃを中立位置にしたりすると、アクチュエータの負荷圧が、パワーステアリング機構ＰＳの負荷圧よりも小さくなるが、その場合には、シャトル弁３４によって高圧選択されたパワーステアリング機構ＰＳの負荷圧が、第２流量制御弁９のパイロット室９ｂと差圧発生弁２８〜３０のパイロット室２８ｂ〜３０ｂとに導かれる。そのため、第１，２流量制御弁２７および差圧発生弁２８〜３０の他方のパイロット室２７ｂ，９ｂ，２８ｂ〜３０ｂに、同じパワーステアリング機構ＰＳの負荷圧が導かれることになる。
【００２９】
このように第１，２流量制御弁２７，９および差圧発生弁２８〜３０に、同じ圧力を導けば、これら第１，２流量制御弁２７，９および差圧発生弁２８〜３０の制御圧力の関係が、ΔＰ１＜ΔＰ３ΔＰ２になっているので、ポンプＰから吐出された圧油は、優先的にパワーステアリング機構ＰＳ側に供給される。
【００３０】
もし、差圧発生弁２８〜３０がないとすると、アクチュエータの負荷圧がパワーステアリング機構ＰＳの負荷圧よりも低くなった場合に、アクチュエータ側に優先的に圧油が供給されるので、パワーステアリング機構ＰＳに流量不足が生じるおそれがある。
しかし、この実施例によれば、上記したように、差圧発生弁２８〜３０を切換弁Ａ〜Ｃの上流側に設けて、その制御圧力ΔＰ３を第１流量制御弁２７の制御圧力ΔＰ１よりも大きくしたので、そのような問題が生じない。
【００３１】
【発明の効果】
第１の発明によれば、第１流量制御弁と第２流量制御弁とを互いにパラレルに接続したので、クローズドセンタータイプの切換弁を全て中立位置に保っているとき、ポンプ吐出圧を、制御圧力の高い第２流量制御弁の制御圧力相当に保てばいい。
したがって、第１流量制御弁と第２流量制御弁との直列に接続していた従来例よりも、切換弁を中立位置にしたときのエネルギーロスを少なく抑えることができる。
【００３２】
第２の発明によれば、切換弁の上流側に差圧発生弁を設けて、その上流側の圧力を、第１流量制御弁の制御圧力よりも大きくするようにしたので、アクチュエータの負荷圧が、パワーステアリング機構の負荷圧よりも小さくなったとしても、パワーステアリング機構に優先的に制御流量を供給することができる。
したがって、パワーステアリング機構の流量不足を防止でき、その作動を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の回路図である。
【図２】従来例の回路図である。
【符号の説明】
３供給流路
９第２流量制御弁
９ａ第２流量制御弁の一方のパイロット室
９ｂ第２流量制御弁の他方のパイロット室
１０第２流量制御弁に設けたスプリング
２７第１流量制御弁
２７ａ第１流量制御弁の一方のパイロット室
２７ｂ第１流量制御弁の他方のパイロット室
２８〜３０差圧発生弁
２８ａ〜３０ａ差圧発生弁の一方のパイロット室
２８ｂ〜３０ｂ差圧発生弁の他方のパイロット室
２１オリフィス
３２第１流量制御弁に設けたスプリング
３５〜３７差圧発生弁のスプリング

Claims

ポンプを接続した供給流路に、アクチュエータを制御するクローズドセンタータイプの切換弁と、一定流量をパワーステアリング機構に供給する第１流量制御弁と、上記パワーステアリング機構の負荷圧に応じて供給圧を制御する第２流量制御弁とを互いにパラレルに接続し、しかも、上記第１流量制御弁は、その一方のパイロット室に下流側に設けたオリフィスの上流側の圧力を導き、スプリングを設けた他方のパイロット室にパワーステアリング機構の負荷圧を導く一方、上記第２流量制御弁は、その一方のパイロット室に供給圧を導き、スプリングを設けた他方のパイロット室にパワーステアリング機構の負荷圧と、アクチュエータの最高負荷圧とのいずれか高いほうの圧力を選択して導き、かつ、この第２流量制御弁に設けたスプリングのバネ力に相当する圧力である制御圧力ΔＰ２を、上記第１流量制御弁に設けたスプリングのバネ力に相当する圧力である制御圧力ΔＰ１よりも大きくして、一定の制御流量を、第１流量制御弁を介して優先的にパワーステアリング機構に供給する構成にしたことを特徴とする油圧制御装置。
切換弁の上流に差圧発生弁を設け、この差圧発生弁の一方のパイロット室に供給圧を導き、スプリングを設けた他方のパイロット室にパワーステアリング機構の負荷圧と、アクチュエータの最高負荷圧とのいずれか高いほうの圧力を選択して導くとともに、この差圧発生弁に設けたスプリングのバネ力に相当する圧力である制御圧力ΔＰ３を、第１流量制御弁の上記制御圧力ΔＰ１よりも大きくし、かつ、第２流量制御弁の上記制御圧力ΔＰ２よりも小さくしたことを特徴とする請求項１記載の油圧制御装置。