JP4649060B2 - 産業用車両の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用車両の油圧制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図２に示すように、フォークリフト１０１は、車体の前部にチルトシリンダ１０３により傾動するマスト１１３を備えるとともに、このマスト１１３に沿ってリフトシリンダ１０５により昇降するフォーク１１４を備え、フォーク１１４を荷物の下部にさし込み、荷物を持ち上げたり運搬する。
【０００３】
フォークリフト１０１には、荷役作業に対応して例えばクランプ装置等の作業アタッチメント（図示せず）が取り付けられ、この作業アタッチメントも油圧アクチュエータによって駆動される。
【０００４】
この種のフォークリフト１０１には従来例えば（１）、（２）の油圧制御装置が設けられていた。
【０００５】
（１）図３において、２０４はチルトシリンダ１０３に対する作動油の給排を制御するチルト制御弁、２０６はリフトシリンダ１０５に対する作動油の給排を制御するリフト制御弁である。２０７、２０８はそれぞれ各アタッチメントシリンダに対する作動油の給排を制御するアタッチメント制御弁である。２１１、２１２はそれぞれシャトル弁であり、シャトル弁２１１はリフトチルト制御弁２０６に備えられるメータリング絞り２１０の下流圧力とチルトチルト制御弁２０４に備えられるメータリング絞り２０９の下流圧力のうち高い方を選択する。２１３は圧力補償弁であり、この圧力補償弁２１３はシャトル弁２１１、２１２を介して導かれる圧力とメータリング絞り２１０、２０９の上流圧力の差圧に応動して、必要流量をリフトシリンダ１０５とチルトシリンダ１０３の分流し、余剰流量をアタッチメントシリンダに供給する。
【０００６】
（２）図４において、１０４はチルトシリンダ１０３に対する作動油の給排を制御するチルト制御弁、１０６はリフトシリンダ１０５に対する作動油の給排を制御するリフト制御弁である。１０７、１０８はそれぞれ各アタッチメントシリンダに対する作動油の給排を制御するアタッチメント制御弁である。
【０００７】
全ての制御弁１０４、１０６、１０７、１０８は、それぞれの中立ポジションに中立通路を有し、油圧ポンプＰから吐出する作動油は各中立通路を通ってタンクＴへと流れ、チルトシリンダ１０３、リフトシリンダ１０５、各アタッチメントシリンダにはそれぞれパラレル通路を介して圧油が供給される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のフォークリフトにあっては、チルトシリンダ１０３とアタッチメントシリンダの必要流量はリフトシリンダ１０５の必要流量に比べて小さいため、次のような問題点があった。
【０００９】
（１）の油圧制御装置にあっては、チルトセクション、アタッチメントセクションには、リフトが操作されない時、油圧ポンプＰから吐出する作動油の全流量が供給されるため、チルト用アクチュエータまたはアタッチメント用アクチュエータの圧力が高くなり、速く動き過ぎる。
【００１０】
（２）の油圧制御装置にあっては、全ての制御弁１０４、１０６、１０７、１０８が中立ポジションに切り換えられると、チルト制御弁１０４およびアタッチメント制御弁１０７、１０８にも油圧ポンプＰから吐出される作動油の全量が流れるため、作動ポジションにて必要流量の小さいチルト制御弁１０４、アタッチメント制御弁１０７、１０８にも中立通路の流路断面積をリフト制御弁１０６と同等に確保しなければならず、制御弁等が必要以上に大きくなる。
【００１１】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、リフトシリンダの作動による影響を受けることなくチルトシリンダやアタッチメントシリンダを作動させられる産業用車両の油圧制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、作動油の給排によって作動するリフトシリンダと、リフトシリンダに対する作動油の給排を切換えるリフト制御弁と、作動油の給排によって作動する補助アクチュエータと、補助アクチュエータに対する作動油の給排を切換える補助制御弁とを備え、補助アクチュエータに供給される作動油の流量がリフトシリンダに供給される作動油の流量より小さい産業用車両の油圧制御装置に適用する。
【００１３】
そして、補助アクチュエータに補助制御弁を介して作動油を供給する第一油圧ポンプと、リフトシリンダにリフト制御弁を介して作動油を供給する第二油圧ポンプとを備え、第一油圧ポンプから吐出する作動油を補助アクチュエータに供給する油路にメータリング絞りを介装し、このメータリング絞りの前後差圧に応動して第一油圧ポンプから吐出される作動油のうち必要流量を補助制御弁を介して補助アクチュエータに分流するとともにその余剰流量を第二油圧ポンプから吐出する作動油と合流させてリフト制御弁を介してリフトシリンダに供給する圧力補償弁を備え、補助アクチュエータとしてチルトシリンダおよびアタッチメントシリンダとを備え、チルトシリンダおよびアタッチメントシリンダに作動油を供給する各油路にメータリング絞りをそれぞれ介装し、各メータリング絞りの下流側の圧力のうち高い方を選択して圧力補償弁に導くシャトル弁を備えたことを特徴とするものとした。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、リフト制御弁がリフトシリンダに対する作動油の給排を停止する中立ポジションにて第一油圧ポンプおよび第二油圧ポンプから供給される作動油をタンク側へ戻す中立通路を備えたことを特徴とするものとした。
【００１６】
【発明の作用および効果】
第１の発明によると、圧力補償弁は第一油圧ポンプから吐出される作動油のうち必要流量を補助制御弁を介して補助アクチュエータに分流するとともにその余剰流量を第二油圧ポンプから吐出する作動油と合流させてリフト制御弁を介してリフトシリンダに供給する。このため、リフトシリンダと独立して補助アクチュエータの作動を制御することが可能となり、リフトシリンダの作動が補助アクチュエータの作動に影響を与えることを回避できる。
そして、シャトル弁は各メータリング絞りの下流側の圧力のうち高い方を選択して圧力補償弁に導くため、チルトシリンダまたはアタッチメントシリンダの負荷が高い場合、圧力補償弁は第一油圧ポンプからの作動油をチルトシリンダおよびアタッチメントシリンダへと供給する。このため、シャトル弁を用いて補助アクチュエータの数を増やすことができる。
【００１７】
なお、補助アクチュエータに供給される流量変動によってリフトシリンダに導かれる圧力が変動するが、補助アクチュエータの容量はリフトシリンダの容量に比べて小さいため、リフトシリンダの作動速度に与えられる影響を小さく抑えられる。
【００１８】
第２の発明によると、補助アクチュエータおよびリフトシリンダの非作動時、第一油圧ポンプと第二油圧ポンプから供給される作動油の全量がリフト制御弁の中立通路を流れてタンク側へと戻され、圧力損失を小さく抑えられる。このとき、作動油が補助制御弁を迂回して流れるため、補助制御弁に中立通路を形成する必要がなく、補助制御弁の大型化が避けられ、製品のコストアップを避けられる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は産業用車両としてフォークリフトの作業機に設けられる油圧制御装置を示したもので、図において３は作業機のマストを傾倒する２本のチルトシリンダ、５はマストに沿ってフォーク１４を昇降させる２本のリフトシリンダ、７は例えばクランプ装置等の作業アタッチメントを駆動するアタッチメントシリンダである。
【００２２】
アタッチメントシリンダ７およびチルトシリンダ３は補助アクチュエータを構成し、これらに供給される作動油の流量はリフトシリンダ５に供給される作動油の流量に比べて小さい。
【００２３】
図においてＰ１、Ｐ２はエンジンによって駆動される第一、第二油圧ポンプ、Ｔはタンク、６はリフトシリンダ５に対する作動油の給排を制御するリフト制御弁、４はチルトシリンダ３に対する作動油の給排を制御するチルト制御弁、８はアタッチメントシリンダ７に対する作動油の給排を制御するアタッチメント制御弁である。チルト制御弁４、アタッチメント制御弁８は補助制御弁を構成している。
【００２４】
第一油圧ポンプＰ１はチルト制御弁４を介してチルトシリンダ３に作動油を供給するとともに、アタッチメント制御弁８を介してアタッチメントシリンダ７に作動油を供給する。第二油圧ポンプＰ２はリフトシリンダ５にリフト制御弁６を介して作動油を供給する。
【００２５】
図において、９は圧力補償弁であり、この圧力補償弁９は第一油圧ポンプＰ１から吐出される作動油のうち必要流量をアタッチメントシリンダ７とチルトシリンダ３に分流するとともにその余剰流量を第二油圧ポンプＰ２から吐出する作動油と合流させてリフト制御弁６を介してリフトシリンダ５に供給する。
【００２６】
図において、８０、１６はリリーフバルブであり、このリリーフバルブ８０は第一油圧ポンプＰ１の吐出圧が所定値以上に上昇すると開弁し、リリーフバルブ１６は第一油圧ポンプＰ２の吐出圧が所定値以上に上昇すると開弁し、それぞれの最高吐出圧を決める。
【００２７】
チルト制御弁４、アタッチメント制御弁８、圧力補償弁９、リリーフバルブ８０等は、それぞれコントロールバルブ１に収装される。リフト制御弁６はコントロールバルブ２に収装される。
【００２８】
チルト制御弁４のスプールは、コントロールバルブ１のスプール孔に摺動可能に介装され、その摺動位置に応じて中立ポジションｃと後傾ポジションａおよび前傾ポジションｂに切り換えられる。
【００２９】
チルト制御弁４のスプールはセンターリングスプリングの付勢力によって図示したように中立ポジションｃに保持される。この中立ポジションｃにおいて、供給油路２２、ロッド側油路３２、ボトム側油路３３がそれぞれ閉塞され、パイロット油路３４がタンク油路２９に連通される。これにより、チルトシリンダ３の伸縮作動が停止される。
【００３０】
チルト制御弁４のスプールが図において左方向に摺動すると、後傾ポジションａに切り換えられ、供給油路２２とロッド側油路３２がメータリング絞り１０を介して連通し、ボトム側油路３３とタンク油路２９が連通し、チルトシリンダ３が収縮作動する。このチルトシリンダ３の収縮作動時に第一油圧ポンプＰ１から吐出する作動油は、吐出油路２１→圧力補償弁９→供給油路２２→メータリング絞り１０→ロードチェック弁３５→ロッド側油路３２の順に流れてロッド側油室３８に供給される。一方、ボトム側油室３９の作動油は、ボトム側油路３３→タンク油路２９の順に流れてタンクＴへと戻される。
【００３１】
チルト制御弁４のスプールが図において右方向に摺動すると、前傾ポジションｂに切り換えられ、供給油路２２とボトム側油路３３がメータリング絞り１０′を介して連通するとともに、ロッド側油路３２とタンク油路２９がカウンタバランス弁３７を介して連通し、チルトシリンダ３が伸張作動する。このチルトシリンダ３の伸張作動時に第一油圧ポンプＰ１から吐出する作動油は、吐出油路２１→圧力補償弁９→供給油路２２→メータリング絞り１０′→ロードチェック弁３５→ボトム側油路３３の順に流れてボトム側油室３９に供給される。一方、ロッド側油室３８の作動油は、ロッド側油路３２→カウンタバランス弁３７→タンク油路２９の順に流れてタンクＴへと戻される。カウンタバランス弁３７は第一油圧ポンプＰ１の吐出圧に応じてロッド側油室３８からタンクＴへと戻される作動油量を調節する。
【００３２】
アタッチメント制御弁８のスプールは、コントロールバルブ１のスプール孔に摺動可能に介装され、その摺動位置に応じて中立ポジションｃと作動ポジションａおよび解除ポジションｂに切り換えられる。
【００３３】
アタッチメント制御弁８のスプールはセンターリングスプリングの付勢力によって図示したように中立ポジションｃに保持される。この中立ポジションｃにおいて、供給油路２２、ロッド側油路４２、ボトム側油路４３がそれぞれ閉塞され、パイロット油路４４がタンク油路２９に連通される。これにより、アタッチメントシリンダ７の伸縮作動が停止される。
【００３４】
アタッチメント制御弁８のスプールが図において左方向に摺動すると、作動ポジションａに切り換えられ、供給油路２２とロッド側油路４２がメータリング絞り１０を介して連通し、ボトム側油路４３とタンク油路２９が連通し、アタッチメントシリンダ７が収縮作動する。このアタッチメントシリンダ７の収縮作動時に第一油圧ポンプＰ１から吐出する作動油は、吐出油路２１→圧力補償弁９→供給油路２２→メータリング絞り１１→ロードチェック弁４５→ロッド側油路４２の順に流れてロッド側油室４８に供給される。一方、ボトム側油室４９の作動油は、ボトム側油路４３→タンク油路２９の順に流れてタンクＴへと戻される。
【００３５】
アタッチメント制御弁８のスプールが図において右方向に摺動すると、解除ポジションｂに切り換えられ、供給油路２２とボトム側油路４３がメータリング絞り１０′を介して連通するとともに、ロッド側油路４２とタンク油路２９が連通し、アタッチメントシリンダ７が伸張作動する。このアタッチメントシリンダ７の伸張作動時に第一油圧ポンプＰ１から吐出する作動油は、吐出油路２１→圧力補償弁９→供給油路２２→メータリング絞り１１′→ロードチェック弁４５→ボトム側油路４３の順に流れてボトム側油室４９に供給される。一方、ロッド側油室４８の作動油は、ロッド側油路４２→タンク油路２９の順に流れてタンクＴへと戻される。
【００３６】
リフト制御弁６のスプールは、コントロールバルブ２のスプール孔に摺動可能に介装され、その摺動位置に応じて中立ポジションｃと上昇ポジションａおよび下降ポジションｂに切り換えられる。
【００３７】
リフト制御弁６のスプールはセンターリングスプリングの付勢力によって図示したように中立ポジションｃに保持され、ボトム側油路５３が閉塞され、リフトシリンダ５の伸縮作動が停止される。この中立ポジションｃにおいて、供給油路２３が中立通路１５を介してタンク油路２８に連通され、第二油圧ポンプＰ２から吐出される作動油と第一油圧ポンプＰ１から吐出し圧力補償弁９を介して供給油路２３に分流した余剰作動油は中立通路１５を通ってタンクＴへと戻されるので、圧力損失を小さく抑えられる。
【００３８】
リフト制御弁６のスプールが図において左方向に摺動すると、上昇ポジションａに切り換えられ、供給油路２３とボトム側油路５３が連通し、単動型のリフトシリンダ５が伸張作動する。この上昇ポジションａにおいて、第二油圧ポンプＰ２または第一油圧ポンプＰ１から送られる作動油は、ロードチェック弁５５→ボトム側油路５３の順に流れてリフトシリンダ５の油室に供給される。
【００３９】
リフト制御弁６のスプールが図において右方向に摺動すると、下降ポジションｂに切り換えられ、ボトム側油路３３とタンク油路２８が連通し、リフトシリンダ５が収縮作動する。この下降ポジションｂにおいて、供給油路２３が中立通路１５を介してタンク油路２８に連通され、圧力補償弁９を介して供給油路２３に分流した余剰作動油は中立通路１５を通ってタンクＴへと戻されるので、圧力損失を小さく抑えられる。
【００４０】
圧力補償弁９は吐出通路２１を供給油路２２に接続するポジションａと、吐出通路２１を供給油路２３に接続するポジションｂとを有する。圧力補償弁９にはパイロット油路１９を介して供給油路２２からメータリング絞り１０、１０′、１１、１１′の上流側圧力が導かれるとともに、パイロット油路１８を介してメータリング絞り１０、１０′、１１、１１′の下流側圧力が導かれる。
【００４１】
パイロット油路１８にはシャトル弁１７を介してパイロット油路３４とパイロット油路４４が選択的に連通される。シャトル弁１７はパイロット油路３４とパイロット油路４４のうち圧力の高い方をパイロット油路１８に連通する。
【００４２】
シャトル弁１７は高圧を選択して圧力補償弁９に導くため、メータリング絞り１０、１０′の前後差圧またはメータリング絞り１１、１１′の前後差圧が所定値より小さい場合、圧力補償弁９はスプリングの付勢力によって図示したようにポジションａに保持され、第一油圧ポンプＰ１から吐出する作動油が、吐出油路２１→圧力補償弁９→供給油路２２の順に流れてチルトシリンダ３、アタッチメントシリンダ７へと供給される。
【００４３】
メータリング絞り１０、１０′の前後差圧とメータリング絞り１１、１１′の前後差圧の両方が所定値以上に上昇した場合、圧力補償弁９はリングスプリングに抗してポジションｂに切換えられ、第一油圧ポンプＰ１から吐出する作動油が、吐出油路２１→圧力補償弁９→チェック弁５１→供給油路２３の順に流れてリフト制御弁６へと供給される。
【００４４】
以上のように構成され、圧力補償弁９は第一油圧ポンプＰ１から吐出される作動油のうち必要流量をアタッチメントシリンダ７とチルトシリンダ３に分流し、余剰流量をリフトシリンダ５に供給するため、リフトシリンダ５と独立してアタッチメントシリンダ７またはチルトシリンダ３の作動を制御することが可能となる。すなわち、リフトシリンダ５に供給される流量変動によってアタッチメントシリンダ７またはチルトシリンダ３に導かれる圧力が変動せず、リフトシリンダ５の作動がアタッチメントシリンダ７またはチルトシリンダ３の作動速度に影響を与えることを回避できる。
【００４５】
リフトシリンダ５には第二油圧ポンプＰ２から吐出される作動油の全量と第一油圧ポンプＰ１から吐出される余剰作動油の合流したものがリフト制御弁６を介して導かれる。アタッチメントシリンダ７またはチルトシリンダ３に供給される流量変動によってリフトシリンダ５に導かれる圧力が変動するが、アタッチメントシリンダ７、チルトシリンダ３の容量はリフトシリンダ５の容量に比べて小さいため、リフトシリンダ５の作動速度に与えられる影響を小さく抑えることができる。
【００４６】
また、チルト制御弁４、アタッチメント制御弁８、リフト制御弁６が全て中立ポジションｃに切換えられると、第一油圧ポンプＰ１から吐出される作動油の全量が、吐出油路２１→圧力補償弁９→供給油路２３→中立通路１５→タンク油路２８の順に流れてタンクＴへと戻されるとともに、第二油圧ポンプＰ２から吐出される作動油の全量が、供給油路２３→中立通路１５→タンク油路２８の順に流れてタンクＴへと戻される。これにより、圧力損失を小さく抑えられ、第一油圧ポンプＰ１の消費エネルギを低減する。このとき、作動油がチルト制御弁４、アタッチメント制御弁８を迂回して流れるため、チルト制御弁４、アタッチメント制御弁８に中立通路を形成する必要がなく、チルト制御弁４、アタッチメント制御弁８の大型化が避けられる。
【００４７】
なお、リフト制御弁６はリフトシリンダ５の大容量に対応してチルト制御弁４、アタッチメント制御弁８より大型のものが用いられているため、中立通路１５を形成することによってリフト制御弁６が大型化することを抑えられ、製品のコストアップを避けられる。
【００４８】
シャトル弁１７はメータリング絞り１０、１０′の下流側圧力とメータリング絞り１１、１１′の下流側圧力のうち高い方を選択して圧力補償弁に導くため、チルトシリンダ３またはアタッチメントシリンダ７の負荷が高い場合、圧力補償弁９は第一油圧ポンプＰ１からの作動油をチルトシリンダ３およびアタッチメントシリンダ７へと供給する。このため、シャトル弁を用いて補助アクチュエータの数を増やすことができ、アタッチメントシリンダおよびアタッチメント制御弁は複数セット設けることが可能である。
【００４９】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧回路図。
【図２】従来例を示すフォークリフトの側面図。
【図３】従来例を示す油圧回路図。
【図４】従来例を示す油圧回路図。
【符号の説明】
３ チルトシリンダ
４ チルト制御弁
５ リフトシリンダ
６ リフト制御弁
７ アタッチメントシリンダ
８ アタッチメント制御弁
９ 圧力補償弁
１０ メータリング絞り
１１ メータリング絞り
１５ 中立通路
１７ シャトル弁
Ｐ１ 第一油圧ポンプ
Ｐ２ 第二油圧ポンプ

Claims (2)

1. 補助アクチュエータに供給される作動油の流量がリフトシリンダに供給される作動油の流量より小さい産業用車両の油圧制御装置において、前記補助アクチュエータに補助制御弁を介して作動油を供給する第一油圧ポンプと、前記リフトシリンダにリフト制御弁を介して作動油を供給する第二油圧ポンプとを備え、前記第一油圧ポンプから吐出する作動油を前記補助アクチュエータに供給する油路にメータリング絞りを介装し、前記メータリング絞りの前後差圧に応動して前記第一油圧ポンプから吐出される作動油のうち必要流量を前記補助制御弁を介して前記補助アクチュエータに分流するとともにその余剰流量を前記第二油圧ポンプから吐出する作動油と合流させて前記リフト制御弁を介して前記リフトシリンダに供給する圧力補償弁を備え、前記補助アクチュエータとしてチルトシリンダおよびアタッチメントシリンダとを備え、このチルトシリンダおよびアタッチメントシリンダに作動油を供給する各油路に前記メータリング絞りをそれぞれ介装し、前記各メータリング絞りの下流側の圧力のうち高い方を選択して前記圧力補償弁に導くシャトル弁を備えたことを特徴とする産業用車両の油圧制御装置。
2. 前記リフト制御弁が前記リフトシリンダに対する作動油の給排を停止する中立ポジションにて前記第一油圧ポンプおよび第二油圧ポンプから供給される作動油をタンク側へ戻す中立通路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の産業用車両の油圧制御装置。

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