JP6895407B2 - 産業車両の油圧駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、産業車両の油圧駆動装置に関する。

産業車両の油圧駆動装置としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の油圧駆動装置は、第１ポンプ及び第２ポンプと、第１ポンプ及び第２ポンプの吐出口と接続されたメインコントロール弁と、メインコントロール弁とブーム第１シリンダ及びブーム第２シリンダとの間に配置された回生制御用弁ブロックと、回生制御用弁ブロックと接続されたエネルギ蓄積用のアキュムレータとを備えている。回生制御用弁ブロックは、上昇状態のブームが有する位置エネルギをブームの下降時にブーム第１シリンダからアキュムレータに蓄圧して回生すると共に、ブームの上昇時にアキュムレータの蓄圧油をブーム第１シリンダ及びブーム第２シリンダに放出する。回生制御用弁ブロックは、パイロット操作式比例動作形のメインスプールと、メインスプールの両端にパイロット通路を介してそれぞれ接続され、メインスプールの操作量をそれぞれ調整する２つの電磁比例弁とを有している。

特開２０１２−１３１２３号公報

しかしながら、上記従来技術においては、メインスプールを制御する２つの電磁比例弁がメインスプールの外部に配置されているため、回生制御用弁ブロックの体格の増大及びコストアップを招く。

本発明の目的は、省スペース化及び低コスト化を図ることができる産業車両の油圧駆動装置を提供することである。

本発明の一態様に係る産業車両の油圧駆動装置は、作動油を貯留するタンクと、作動油を吸い込む吸込口と作動油を吐出する吐出口とを有する油圧ポンプと、油圧ポンプの吐出口から吐出される作動油により駆動される油圧シリンダと、油圧ポンプ及びタンクと油圧シリンダとの間に配置され、油圧シリンダを駆動するための操作手段の操作状態に応じて作動油が流れる方向を切り換える方向切換弁とを備え、方向切換弁は、ハウジングと、操作手段の操作状態に応じてハウジングに対して移動するメインスプールと、メインスプールの内部に配置され、油圧シリンダからタンクに流れる作動油の流量を制御するフローレギュレータとを有し、フローレギュレータは、メインスプールに対してメインスプールの移動方向に移動可能なフローレギュレータスプールを有し、ハウジングには、油圧シリンダと接続された第１作動油流路と、タンクと接続された第２作動油流路とが設けられており、フローレギュレータスプールには、フローレギュレータスプールを閉じる側に作用するパイロット圧を導くパイロット通路が設けられており、メインスプールには、第１作動油流路とメインスプールの内部空間とを連通させる第１連通口と、第２作動油流路とメインスプールの内部空間とを連通させる第２連通口と、第１作動油流路とパイロット通路とを連通させる第３連通口とが設けられていることを特徴とする。

このような油圧駆動装置においては、油圧シリンダからタンクに流れる作動油の流量を制御するフローレギュレータは、操作手段の操作状態に応じてハウジングに対して移動するメインスプールの内部に配置されている。このため、メインスプールを制御するパイロット用の電磁比例弁等をメインスプールの外部に配置しなくて済む。また、フローレギュレータでは、フローレギュレータスプールを閉じる側に作用するパイロット圧とフローレギュレータスプールを開く側に作用するパイロット圧との圧力差に応じて、フローレギュレータスプールの開度が変化することで、油圧シリンダからタンクに流れる作動油の流量が変化する。ここで、フローレギュレータスプールを閉じる側に作用するパイロット圧を導くパイロット通路は、フローレギュレータスプールに設けられている。従って、パイロット通路をハウジングに設けなくて済むため、その分だけハウジングが小型になる。以上により、油圧駆動装置の省スペース化及び低コスト化を図ることができる。

フローレギュレータスプールは、メインスプールに対して摺動する円柱状の摺動部を有し、パイロット通路は、摺動部の内部に設けられ、摺動部におけるメインスプールの内部空間とは反対側の端まで摺動部の軸方向に延びる貫通孔であってもよい。このような構成では、パイロット通路は、メインスプールに対する摺動部の摺動性に影響を与えることなく、フローレギュレータスプールを閉じる側に作用するパイロット圧を導くことが可能となる。

フローレギュレータスプールは、メインスプールに対して摺動する円柱状の摺動部を有し、パイロット通路は、摺動部の周面に設けられ、摺動部におけるメインスプールの内部空間とは反対側の端まで摺動部の軸方向に延びる溝部であってもよい。このような構成では、摺動部に対するパイロット通路の加工が容易に行える。

摺動部におけるメインスプールの内部空間側の部分には、第２連通口に臨むくり抜き部が設けられていてもよい。このような構成では、例えばパイロット通路を確保するために摺動部の軸方向寸法を大きくしても、くり抜き部によってメインスプールの内部空間と第２連通口とを単純な構造で且つ確実に連通させることができる。

摺動部におけるメインスプールの内部空間とは反対側の部分とメインスプールとの間には、フローレギュレータスプールとメインスプールとの相対的な回転を規制する回転規制部材が配置されていてもよい。このような構成では、摺動部にくり抜き部が設けられていることで、摺動部の摺動時にフローレギュレータスプールとメインスプールとが相対的に回転しやすくなっても、回転規制部材によってフローレギュレータスプールとメインスプールとの相対的な回転が防止される。

メインスプールまたは摺動部における摺動部の軸心に対して回転規制部材の反対側に対応する位置には、フローレギュレータスプールの偏心を防止する偏心防止溝が設けられていてもよい。このような構成では、回転規制部材によりフローレギュレータスプールに作用する圧力がアンバランスになり、フローレギュレータスプールが偏心しようとしても、偏心防止溝によって圧力アンバランスが相殺される。従って、フローレギュレータスプールの偏心が防止されるため、摺動部の摺動性が向上する。

本発明の他の態様に係る産業車両の油圧駆動装置は、作動油を貯留するタンクと、作動油を吸い込む吸込口と作動油を吐出する吐出口とを有する油圧ポンプと、油圧ポンプの吐出口から吐出される作動油により駆動される油圧シリンダと、油圧ポンプ及びタンクと油圧シリンダとの間に配置され、油圧シリンダを駆動するための操作手段の操作状態に応じて作動油が流れる方向を切り換える方向切換弁とを備え、方向切換弁は、ハウジングと、操作手段の操作状態に応じてハウジングに対して移動するメインスプールと、メインスプールの内部に配置され、油圧シリンダからタンクに流れる作動油の流量を制御するフローレギュレータとを有し、フローレギュレータは、メインスプールに対してメインスプールの移動方向に移動可能なフローレギュレータスプールを有し、ハウジングには、油圧シリンダと接続された第１作動油流路と、タンクと接続された第２作動油流路と、油圧ポンプの吸込口と接続された第３作動油流路とが設けられており、メインスプールには、フローレギュレータスプールを閉じる側に作用するパイロット圧を導くパイロット通路と、第１作動油流路とメインスプールの内部空間とを連通させる第１連通口と、第２作動油流路とメインスプールの内部空間とを連通させる第２連通口と、第１作動油流路とパイロット通路とを連通させる第３連通口と、第３作動油流路とメインスプールの内部空間とを連通させる第４連通口とが設けられていることを特徴とする。

このような油圧駆動装置においては、油圧シリンダからタンクに流れる作動油の流量を制御するフローレギュレータは、操作手段の操作状態に応じてハウジングに対して移動するメインスプールの内部に配置されている。このため、メインスプールを制御するパイロット用の電磁比例弁等をメインスプールの外部に配置しなくて済む。また、フローレギュレータでは、フローレギュレータスプールを閉じる側に作用するパイロット圧とフローレギュレータスプールを開く側に作用するパイロット圧との圧力差に応じて、フローレギュレータスプールの開度が変化することで、油圧シリンダからタンクに流れる作動油の流量が変化する。ここで、フローレギュレータスプールを閉じる側に作用するパイロット圧を導くパイロット通路は、メインスプールに設けられている。従って、パイロット通路をハウジングに設けなくて済むため、その分だけハウジングが小型になる。以上により、油圧駆動装置の省スペース化及び低コスト化を図ることができる。

また、油圧シリンダからの作動油が第３作動油流路を通って油圧ポンプの吸込口に供給されることで油圧ポンプが回転する、いわゆるエネルギー回生動作を実施することができる。

本発明によれば、油圧駆動装置の省スペース化及び低コスト化を図ることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る産業車両の油圧駆動装置を示す油圧回路図である。 図２は、図１に示されたリフトバルブの断面図である。 図３（ａ）は、図２のIIIａ−IIIａ線断面図であり、図３（ｂ）は、図２のIIIｂ−IIIｂ線断面図である。 図４（ａ）は、図２に示されたフローレギュレータスプールの側面図であり、図４（ｂ）は、図２に示されたフローレギュレータスプールの平面図である。 図５は、図２に示されたメインスプールの正面図である。 図６（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る油圧駆動装置としてリフトバルブの変形例を示す断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のVIｂ−VIｂ線断面図である。 図７（ａ）は、図６に示されたフローレギュレータスプールの側面図であり、図７（ｂ）は、図６に示されたフローレギュレータスプールの平面図である。 図８（ａ）は、本発明の更に他の実施形態に係る油圧駆動装置としてリフトバルブの別の変形例を示す断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のVIIIｂ−VIIIｂ線断面図である。 図９は、図８に示されたメインスプールの正面図である。 図１０は、図２に示されたリフトバルブの変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る産業車両の油圧駆動装置を示す油圧回路図である。図１において、本実施形態の油圧駆動装置１は、産業車両であるフォークリフト２に搭載されている。

油圧駆動装置１は、タンク３と、油圧ポンプ４と、ＰＳシリンダ５（パワーステアリングシリンダ）と、ＰＳバルブ６（パワーステアリングバルブ）と、リフトシリンダ７と、ティルトシリンダ８と、荷役用バルブユニット９とを備えている。

タンク３は、作動油を貯留する。油圧ポンプ４は、作動油を吸い込む吸込口４ａと、作動油を吐出する吐出口４ｂとを有している。吸込口４ａは、吸込流路１０を介してタンク３と接続されている。吸込流路１０には、タンク３側から油圧ポンプ４側への作動油の流れのみを許容する逆止弁１１が配設されている。油圧ポンプ４は、電動モータ１２により駆動される。

ＰＳシリンダ５は、油圧ポンプ４の吐出口４ｂから吐出される作動油により駆動される両ロッド式の油圧シリンダである。ＰＳバルブ６は、油圧ポンプ４及びタンク３とＰＳシリンダ５との間に配置され、ステアリングホイール（図示せず）の操作状態に応じて作動油が流れる方向を切り換える方向切換弁である。

リフトシリンダ７は、油圧ポンプ４の吐出口４ｂから吐出される作動油により駆動され、フォーク１３を昇降させる油圧シリンダである。ティルトシリンダ８は、油圧ポンプ４の吐出口４ｂから吐出される作動油により駆動され、マスト（図示せず）を傾動させる油圧シリンダである。

荷役用バルブユニット９は、油圧ポンプ４及びタンク３とリフトシリンダ７との間に配置されたリフトバルブ１４と、油圧ポンプ４及びタンク３とティルトシリンダ８との間に配置されたティルトバルブ１５とを有している。

リフトバルブ１４は、リフト操作レバー１６の操作状態に応じて作動油が流れる方向を切り換える方向切換弁である。リフト操作レバー１６は、リフトシリンダ７を伸縮動作させることでフォーク１３を昇降させるための操作手段である。リフトバルブ１４については、後で詳述する。ティルトバルブ１５は、ティルト操作レバー（図示せず）の操作状態に応じて作動油が流れる方向を切り換える方向切換弁である。

リフトシリンダ７のボトム室７ａとリフトバルブ１４とは、共通流路１７を介して接続されている。共通流路１７は、リフトバルブ１４とリフトシリンダ７との間で作動油が双方向に流れる流路である。共通流路１７には、自然落下防止弁１８が配設されている。自然落下防止弁１８は、リフトシリンダ７が自然に収縮することでフォーク１３が自然に落下することを防止するバルブである。

油圧ポンプ４の吐出口４ｂとリフトバルブ１４とは、供給流路１９を介して接続されている。供給流路１９は、油圧ポンプ４からリフトバルブ１４に作動油が流れる流路である。供給流路１９には、油圧ポンプ４側からリフトバルブ１４側への作動油の流れのみを許容する逆止弁２０が配設されている。供給流路１９における油圧ポンプ４と逆止弁２０との間には、分流弁２１が配設されている。分流弁２１は、油圧ポンプ４からの作動油をＰＳ側（ＰＳシリンダ５の側）と荷役側（リフトシリンダ７及びティルトシリンダ８の側）とに分流するバルブである。

供給流路１９における逆止弁２０と分流弁２１との間の部分は、排出流路２２を介してタンク３と接続されている。排出流路２２には、排出流路２２の圧力が設定圧以上になると開くリリーフ弁２３が配設されている。

リフトバルブ１４とタンク３とは、排出流路２４，２２を介して接続されている。排出流路２４は、リフトバルブ１４からタンク３に作動油が流れる流路である。リフトバルブ１４と油圧ポンプ４の吸込口４ａとは、回生流路２５及び吸込流路１０を介して接続されている。回生流路２５は、リフトバルブ１４から油圧ポンプ４の吸込口４ａに作動油が流れる流路である。

供給流路１９における逆止弁２０と分流弁２１との間の部分は、供給流路２６を介してティルトバルブ１５と接続されている。供給流路２６には、分流弁２１側からティルトバルブ１５側への作動油の流れのみを許容する逆止弁２７が配設されている。ティルトバルブ１５とティルトシリンダ８のボトム室８ａ及びロッド室８ｂとは、供給流路２８，２９を介してそれぞれ接続されている。ティルトバルブ１５は、排出流路３０，２２を介してタンク３と接続されている。

リフトバルブ１４は、メインスプール３１と、このメインスプール３１に内蔵されたフローレギュレータ３２とを有している。メインスプール３１には、上記のリフト操作レバー１６が機械的に連結されている。

リフトバルブ１４は、供給流路１９と共通流路１７とを連通させる内部流路３３と、共通流路１７と排出流路２４とを連通させる内部流路３４と、共通流路１７と回生流路２５とを連通させる内部流路３５とを有している。内部流路３５は、内部流路３４に分岐して接続されている。

フローレギュレータ３２は、内部流路３４における内部流路３５との分岐接続点よりも下流側に配設されている。内部流路３４における内部流路３５との分岐接続点よりも上流側には、絞り部３６が配設されている。内部流路３５には、抵抗要素３７が配設されている。

内部流路３４における絞り部３６の上流側には、フローレギュレータ３２の閉弁方向に作用するパイロット圧を導くパイロット通路３８が接続されている。内部流路３５における抵抗要素３７の上流側には、フローレギュレータ３２の開弁方向に作用するパイロット圧を導くパイロット通路３９が接続されている。内部流路３５における抵抗要素３７の下流側には、フローレギュレータ３２の開弁方向に作用するパイロット圧を導くパイロット通路４０が接続されている。

メインスプール３１は、共通流路１７と供給流路１９とを内部流路３３を介して連通させると共に、共通流路１７と排出流路２４及び回生流路２５とを遮断する全開位置３１ａと、共通流路１７と排出流路２４及び回生流路２５とをそれぞれ内部流路３４，３５を介して連通させると共に、共通流路１７と供給流路１９とを遮断する全開位置３１ｂとの間で移動可能である。全開位置３１ａと全開位置３１ｂとの間には、共通流路１７と供給流路１９、排出流路２４及び回生流路２５とを遮断する中立位置（全閉位置）３１ｃが存在する。

メインスプール３１が中立位置３１ｃにある状態（図１の状態）では、油圧ポンプ４及びタンク３とリフトシリンダ７との間で作動油の流れは生じない。リフト操作レバー１６によりメインスプール３１を中立位置３１ｃから全開位置３１ａ側に移動させると、油圧ポンプ４の吐出口４ｂから吐出された作動油が供給流路１９、内部流路３３及び共通流路１７を流れてリフトシリンダ７に供給される。このため、リフトシリンダ７が伸長することで、フォーク１３が上昇する。

リフト操作レバー１６によりメインスプール３１を中立位置３１ｃから全開位置３１ｂ側に移動させると、フォーク１３の自重により収縮したリフトシリンダ７から流れ出た作動油が共通流路１７を流れてメインスプール３１の内部に入り込む。そして、その作動油は、内部流路３４及び排出流路２４を流れてタンク３に排出されると共に、内部流路３５及び回生流路２５を流れて油圧ポンプ４の吸込口４ａに供給される。リフトシリンダ７からの作動油が油圧ポンプ４の吸込口４ａに供給されると、その作動油により油圧ポンプ４が回転する、いわゆる荷役回生（エネルギー回生）が行われる。

図２は、リフトバルブ１４の断面図である。図３（ａ）は、図２のIIIａ−IIIａ線断面図であり、図３（ｂ）は、図２のIIIｂ−IIIｂ線断面図である。図２及び図３において、リフトバルブ１４は、ハウジング４１と、このハウジング４１に対して移動可能に配置された上記のメインスプール３１と、このメインスプール３１の内部に配置された上記のフローレギュレータ３２とを有している。

ハウジング４１には、作動油流路４２〜４４が設けられている。作動油流路４２は、共通流路１７を介してリフトシリンダ７と接続された第１作動油流路である。作動油流路４３は、排出流路２４を介してタンク３と接続された第２作動油流路である。作動油流路４４は、回生流路２５及び吸込流路１０を介して油圧ポンプ４の吸込口４ａと接続された第３作動油流路である。また、ハウジング４１には、図示はしないが、供給流路１９を介して油圧ポンプ４の吐出口４ｂと接続された作動油流路が設けられている。ハウジング４１とメインスプール３１との間には、２つのシールリング４５が介在されている。

メインスプール３１は、円柱状のベース部４６と、このベース部４６から軸方向（図２のＧ方向）に延びる筒状部４７とを有している。筒状部４７の先端部は、プラグ４８で塞がれている。メインスプール３１は、リフト操作レバー１６の操作状態に応じてハウジング４１に対して軸方向に移動する。

筒状部４７には、作動油流路４２とメインスプール３１の内部空間Ｓ（後述）とを連通させる複数（ここでは６つ）の連通口４９（第１連通口）と、作動油流路４３とメインスプール３１の内部空間Ｓとを連通させる複数（ここでは６つ）の連通口５０（第２連通口）と、作動油流路４４とメインスプール３１の内部空間Ｓとを連通させる複数の連通口５１（第４連通口）とが設けられている。また、筒状部４７には、図示はしないが、油圧ポンプ４の吐出口４ｂと接続された作動油流路（前述）とメインスプール３１の内部空間Ｓとを連通させる複数の連通口が設けられている。

連通口４９は、メインスプール３１の軸方向において連通口５０と連通口５１との間に配置されている。連通口４９，５０は、メインスプール３１の周方向において対応する位置に配置されている。連通口４９は、メインスプール３１において圧力差を発生させる上記の絞り部３６（図１参照）を構成している。

筒状部４７には、作動油流路４２と連通された２つの連通口５２（第３連通口）が設けられている。連通口５２は、メインスプール３１の軸方向において連通口４９と連通口５０との間に配置されている。連通口５２は、メインスプール３１の周方向において連通口４９，５０と異なる位置に配置されている。

作動油流路４２、連通口４９、メインスプール３１の内部空間Ｓ、連通口５０及び作動油流路４３は、上記の内部流路３４（図１参照）を構成している。メインスプール３１の内部空間Ｓ、連通口５１及び作動油流路４４は、上記の内部流路３５（図１参照）を構成している。

フローレギュレータ３２は、リフトシリンダ７からタンク３に流れる作動油の流量を制御する。フローレギュレータ３２は、メインスプール３１に対してメインスプール３１の移動方向（軸方向）に移動可能なフローレギュレータスプール５３と、このフローレギュレータスプール５３とメインスプール３１のベース部４６との間に配置されたスプリング５４とを有している。

フローレギュレータスプール５３は、メインスプール３１の筒状部４７に対して摺動する円柱状の摺動部５５と、この摺動部５５からベース部４６側に向かって延びる円柱状のロッド部５６と、このロッド部５６の周面に鍔状に突設された上記の抵抗要素３７（図１参照）とを有している。

フローレギュレータスプール５３とメインスプール３１のベース部４６及び筒状部４７の内壁面とで画成される空間は、メインスプール３１の内部空間Ｓを構成している。つまり、メインスプール３１の内部空間Ｓは、メインスプール３１の内部における摺動部５５よりもスプリング５４側の空間をいう。

抵抗要素３７は、メインスプール３１の内部空間Ｓを連通口４９側から連通口５１側に流れる作動油に圧力損失を発生させる。また、抵抗要素３７は、スプリング５４を受ける機能も有している。このため、抵抗要素３７の径は、スプリング５４の径よりも大きい。

メインスプール３１の内部空間Ｓにおける摺動部５５と抵抗要素３７との間、つまりメインスプール３１の内部空間Ｓにおける抵抗要素３７の上流側は、リフトシリンダ７からタンク３に作動油が流れるときに、フローレギュレータスプール５３を開く側（図２の左側）に作用するパイロット圧を導く上記のパイロット通路３９（図１参照）を構成している。メインスプール３１の内部空間Ｓにおける抵抗要素３７とベース部４６との間、つまりメインスプール３１の内部空間Ｓにおける抵抗要素３７の下流側は、リフトシリンダ７からタンク３に作動油が流れるときに、フローレギュレータスプール５３を開く側に作用するパイロット圧を導くパイロット通路４０（図１参照）を構成している。つまり、パイロット通路３９，４０は、連通口５０を開く側に作用するパイロット圧を導く。

摺動部５５には、リフトシリンダ７からタンク３に作動油が流れるときに、フローレギュレータスプール５３を閉じる側（図２の右側）に作用するパイロット圧を導く上記のパイロット通路３８（図１参照）が設けられている。つまり、パイロット通路３８は、連通口５０を閉じる側に作用するパイロット圧を導く。上記の連通口５２は、作動油流路４２とパイロット通路３８とを連通させる。

パイロット通路３８は、摺動部５５の内部に設けられた貫通孔５７として構成されている。貫通孔５７は、各連通口５２とそれぞれ連通する２つの開口部５８と、各開口部５８同士を接続するように摺動部５５の径方向に延びる通路部５９と、この通路部５９に接続され、摺動部５５の軸方向に延びる通路部６０とを有している。開口部５８の幅寸法（軸方向寸法）は、連通口５２の幅寸法よりも大きい。通路部６０は、摺動部５５の径方向中心部に設けられ、摺動部５５の基端（摺動部５５におけるメインスプール３１の内部空間Ｓとは反対側の端）まで延びている。

摺動部５５の先端側部分（摺動部５５におけるメインスプール３１の内部空間Ｓ側の部分）には、図３及び図４に示されるように、２つの半円柱状のくり抜き部６１が設けられている。なお、図４（ａ）は、フローレギュレータスプール５３の側面図であり、図４（ｂ）は、フローレギュレータスプール５３の平面図である。

くり抜き部６１は、各連通口５０に臨むように半円柱状にくり抜き加工されている。これにより、各連通口５０とメインスプール３１の内部空間Ｓとが連通可能となる。摺動部５５には、２つのくり抜き部６１により先端側に突出した突起部６２が形成されている。ロッド部５６は、突起部６２の先端から延びている。

このようなフローレギュレータ３２は、メインスプール３１で生じる圧力差、具体的にはメインスプール３１の連通口４９（絞り部３６）の上流側及び下流側の圧力差により駆動され、その圧力差を一定に保つように作動油流路４３を流れる作動油の流量（バイパス流量）を制御する。このとき、連通口４９の上流側及び下流側の圧力差に応じて、フローレギュレータスプール５３の開度が変化し、バイパス流量が変化する。連通口４９（絞り部３６）の上流側及び下流側の圧力差は、パイロット通路３８のパイロット圧とパイロット通路３９のパイロット圧との圧力差に相当する。フローレギュレータスプール５３の開度は、連通口５０の開度のことである。

フローレギュレータスプール５３の摺動部５５の基端側部分とメインスプール３１の筒状部４７との間には、回転規制部材６３が配置されている。摺動部５５にはくり抜き部６１が設けられているため、筒状部４７に対して摺動部５５が摺動するときに、フローレギュレータスプール５３とメインスプール３１との相対的な回転位相ずれが発生しやすくなる。回転規制部材６３は、フローレギュレータスプール５３とメインスプール３１との相対的な回転を規制する部材である。回転規制部材６３は、例えば金属で形成された球体である。なお、回転規制部材６３としては、立方体または直方体等であってもよい。

摺動部５５の基端側部分の周面には、回転規制部材６３の一部が嵌まる凹部６４が設けられている。凹部６４は、摺動部５５の周方向において１つの開口部５８に対応する位置に配置されている。

筒状部４７の内周面における凹部６４に対応する位置には、図５にも示されるように、凹部６４に嵌まる回転規制部材６３を受ける受け溝６５が設けられている。受け溝６５は、筒状部４７の軸方向に延びている。なお、図５は、メインスプール３１の正面図である。

筒状部４７の内周面における筒状部４７の軸心（摺動部５５の軸心）に対して受け溝６５の反対側には、筒状部４７の軸方向に延びる偏心防止溝６６が設けられている。つまり、偏心防止溝６６は、筒状部４７の内周面における摺動部５５の軸心に対して回転規制部材６３の反対側に対応する位置に設けられている。筒状部４７と摺動部５５との間に回転規制部材６３が配置されていることで、フローレギュレータスプール５３の摺動部５５に作用する圧力が摺動部５５の周方向においてアンバランスになる。このため、フローレギュレータスプール５３に偏心方向の力が発生しやすくなる。偏心防止溝６６は、フローレギュレータスプール５３の偏心を防止するための溝である。

以上のように本実施形態にあっては、リフトシリンダ７からタンク３に流れる作動油の流量を制御するフローレギュレータ３２は、リフト操作レバー１６の操作状態に応じてハウジング４１に対して移動するメインスプール３１の内部に配置されている。このため、メインスプール３１を制御するパイロット用の電磁比例弁等をメインスプール３１の外部に配置しなくて済む。また、フローレギュレータ３２では、フローレギュレータスプール５３を閉じる側に作用するパイロット圧とフローレギュレータスプール５３を開く側に作用するパイロット圧との圧力差に応じて、フローレギュレータスプール５３の開度が変化することで、リフトシリンダ７からタンク３に流れる作動油の流量が変化する。ここで、フローレギュレータスプール５３を閉じる側に作用するパイロット圧を導くパイロット通路３８は、フローレギュレータスプール５３に設けられている。従って、パイロット通路３８をハウジング４１に設けなくて済むため、その分だけハウジング４１が小型になる。以上により、油圧駆動装置１の省スペース化及び低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態では、フローレギュレータスプール５３は、メインスプール３１に対して摺動する円柱状の摺動部５５を有し、パイロット通路３８は、摺動部５５の内部に設けられ、摺動部５５の基端まで摺動部５５の軸方向に延びる貫通孔５７である。よって、パイロット通路３８は、メインスプール３１に対する摺動部５５の摺動性に影響を与えることなく、フローレギュレータスプール５３を閉じる側に作用するパイロット圧を導くことが可能となる。

また、本実施形態では、摺動部５５の先端側部分には、連通口５０に臨むくり抜き部６１が設けられている。よって、例えばパイロット通路３８を確保するために摺動部５５の軸方向寸法を大きくしても、くり抜き部６１によってメインスプール３１の内部空間Ｓと連通口５０とを単純な構造で且つ確実に連通させることができる。

また、本実施形態では、摺動部５５の基端側部分とメインスプール３１との間には、フローレギュレータスプール５３とメインスプール３１との相対的な回転を規制する回転規制部材６３が配置されている。よって、摺動部５５にくり抜き部６１が設けられていることで、摺動部５５の摺動時にフローレギュレータスプール５３とメインスプール３１とが相対的に回転しやすくなっても、回転規制部材６３によってフローレギュレータスプール５３とメインスプール３１との相対的な回転が防止される。

また、本実施形態では、メインスプール３１における摺動部５５の軸心に対して回転規制部材６３の反対側に対応する位置には、フローレギュレータスプール５３の偏心を防止する偏心防止溝６６が設けられている。よって、回転規制部材６３によりフローレギュレータスプール５３に作用する圧力がアンバランスになり、フローレギュレータスプール５３が偏心しようとしても、偏心防止溝６６によって圧力アンバランスが相殺される。従って、フローレギュレータスプール５３の偏心が防止されるため、摺動部５５の摺動性が向上する。

また、本実施形態では、リフトシリンダ７からの作動油が作動油流路４４を通って油圧ポンプ４の吸込口４ａに供給されることで油圧ポンプ４が回転する、いわゆる荷役回生動作を実施することができる。

さらに、本実施形態では、フォーク１３の下降時に、フォーク１３に積載された積荷の荷重によらず、パイロット通路３８，３９のパイロット圧によりフローレギュレータスプール５３の開度が自動的に変化するので、フォーク１３の下降速度の変動が小さく、操作者の所望の操作フィーリングを得ることができる。また、フォーク１３を下降させながら、マストの傾動等の複合動作を行った際に、油圧ポンプ４の回転数が変化しても、パイロット通路３８，３９のパイロット圧によりフローレギュレータスプール５３の開度が自動的に変化するので、フォーク１３の下降速度の変動が小さく、操作者の所望の操作フィーリングを得ることができる。

図６（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る油圧駆動装置としてリフトバルブの変形例を示す断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のVIｂ−VIｂ線断面図である。図６において、本実施形態は、リフトバルブ１４におけるフローレギュレータ３２のフローレギュレータスプール５３の構造が上述した実施形態と異なる。

フローレギュレータスプール５３は、上述した実施形態における摺動部５５に代えて、摺動部７０を有している。摺動部７０の先端側部分には、上記の摺動部５５と同様に、連通口５０に臨む半円柱状のくり抜き部６１が設けられている。

摺動部７０には、リフトシリンダ７からタンク３に作動油が流れるときに、フローレギュレータスプール５３を閉じる側（図６の右側）に作用するパイロット圧を導くパイロット通路３８（前述）が設けられている。パイロット通路３８は、摺動部７０の周面に設けられた２つの溝部７１として構成されている。溝部７１は、連通口５２と連通している。溝部７１は、図７にも示されるように、摺動部７０の基端（摺動部７０におけるメインスプール３１の内部空間Ｓとは反対側の端）まで延びている。なお、図７（ａ）は、フローレギュレータスプール５３の側面図であり、図７（ｂ）は、フローレギュレータスプール５３の平面図である。

メインスプール３１の筒状部４７と摺動部７０との間には、上記の回転規制部材６３が配置されている。摺動部７０の周面には、上記の凹部６４が設けられている。凹部６４は、摺動部７０の周方向において溝部７１に対して９０度ずれた位置に配置されている。また、筒状部４７の内周面には、上記の受け溝６５及び偏心防止溝６６が設けられている。受け溝６５及び偏心防止溝６６も、筒状部４７の周方向において溝部７１に対して９０度ずれた位置に配置されている。

本実施形態においては、パイロット通路３８は、摺動部７０の周面に設けられ、摺動部７０の基端まで摺動部７０の軸方向に延びる溝部７１である。従って、摺動部７０に対するパイロット通路３８の加工が容易に行える。

図８（ａ）は、本発明の更に他の実施形態に係る油圧駆動装置としてリフトバルブの別の変形例を示す断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のVIIIｂ−VIIIｂ線断面図である。図８において、本実施形態は、リフトバルブ１４におけるメインスプール３１及びフローレギュレータ３２のフローレギュレータスプール５３の構造が上述した実施形態と異なる。

メインスプール３１は、上述した実施形態における筒状部４７に代えて、筒状部７５を有している。筒状部７５には、上記の連通口４９〜５２が設けられている。

また、筒状部７５には、リフトシリンダ７からタンク３に作動油が流れるときに、フローレギュレータスプール５３を閉じる側（図８の右側）に作用するパイロット圧を導くパイロット通路３８（前述）が設けられている。パイロット通路３８は、筒状部７５の内周面に設けられた２つの溝部７６として構成されている。溝部７６は、連通口５２と連通している。

各溝部７６は、図９に示されるように、筒状部７５の周方向において上記の受け溝６５及び偏心防止溝６６に対して９０度ずれた位置に配置されている。なお、図９は、メインスプール３１の正面図である。

フローレギュレータスプール５３は、上述した実施形態における摺動部５５に代えて、摺動部７７を有している。摺動部７７の先端側部分には、上記の摺動部５５と同様に、連通口５０に臨む半円柱状のくり抜き部６１が設けられている。ただし、摺動部７７には、パイロット通路が設けられていない。

本実施形態においては、フローレギュレータスプール５３を閉じる側に作用するパイロット圧を導くパイロット通路３８は、メインスプール３１に設けられている。従って、パイロット通路３８をハウジング４１に設けなくて済むため、その分だけハウジング４１が小型になる。これにより、フローレギュレータ３２がメインスプール３１の内部に配置されていることと相まって、油圧駆動装置１の省スペース化及び低コスト化を図ることができる。

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、油圧ポンプ４の荷役回生が行われるが、本発明は、荷役回生機能が無い荷役用バルブユニット９にも適用可能である。荷役回生機能が無い荷役用バルブユニット９に使用されるリフトバルブ１４を図１０に示す。

図１０は、図２に示されたリフトバルブ１４の変形例を示す断面図である。図１０において、ハウジング４１には、上記の作動油流路４２，４３が設けられているが、上記の作動油流路４４は設けられていない。メインスプール３１には、上記の連通口４９，５０，５２が設けられているが、上記の連通口５１は設けられていない。

また、上記実施形態では、フローレギュレータスプール５３の偏心を防止する偏心防止溝６６は、メインスプール３１の筒状部４７における筒状部４７の軸心に対して回転規制部材６３の反対側に対応する位置に設けられているが、特にその形態には限られず、フローレギュレータスプール５３の摺動部における摺動部の軸心に対して回転規制部材６３の反対側に対応する位置に偏心防止溝が設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、リフトバルブ１４は、リフト操作レバー１６がメインスプール３１に機械的に連結された手動式の方向切換弁であるが、リフトバルブ１４としては、特にその形態には限られず、例えば電磁パイロット式の方向切換弁であってもよい。

また、上記実施形態の油圧駆動装置１は、電動式のフォークリフト２に搭載されているが、本発明は、エンジン式のフォークリフトにも適用可能である。また、本発明は、アタッチメントを備えたフォークリフトにも適用可能である。

また、上記実施形態では、油圧ポンプ４及びタンク３とリフトシリンダ７との間に、メインスプール３１及びフローレギュレータ３２を有するリフトバルブ１４が配置されているが、本発明は、油圧ポンプ及びタンクと油圧シリンダとの間に方向切換弁が配置されているフォークリフト以外の産業車両にも適用可能である。

１…油圧駆動装置、２…フォークリフト（産業車両）、３…タンク、４…油圧ポンプ、４ａ…吸込口、４ｂ…吐出口、７…リフトシリンダ（油圧シリンダ）、１４…リフトバルブ（方向切換弁）、１６…リフト操作レバー（操作手段）、３１…メインスプール、３２…フローレギュレータ、３８…パイロット通路、４１…ハウジング、４２…作動油流路（第１作動油流路）、４３…作動油流路（第２作動油流路）、４４…作動油流路（第３作動油流路）、４９…連通口（第１連通口）、５０…連通口（第２連通口）、５１…連通口（第４連通口）、５２…連通口（第３連通口）、５３…フローレギュレータスプール、５５…摺動部、５７…貫通孔、６１…くり抜き部、６３…回転規制部材、６６…偏心防止溝、７０…摺動部、７１…溝部、７６…溝部、７７…摺動部、Ｓ…内部空間。

Claims (7)

1. 作動油を貯留するタンクと、
   作動油を吸い込む吸込口と作動油を吐出する吐出口とを有する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプの前記吐出口から吐出される作動油により駆動される油圧シリンダと、
   前記油圧ポンプ及び前記タンクと前記油圧シリンダとの間に配置され、前記油圧シリンダを駆動するための操作手段の操作状態に応じて作動油が流れる方向を切り換える方向切換弁とを備え、
   前記方向切換弁は、ハウジングと、前記操作手段の操作状態に応じて前記ハウジングに対して移動するメインスプールと、前記メインスプールの内部に配置され、前記油圧シリンダから前記タンクに流れる作動油の流量を制御するフローレギュレータとを有し、
   前記フローレギュレータは、前記メインスプールに対して前記メインスプールの移動方向に移動可能なフローレギュレータスプールを有し、
   前記ハウジングには、前記油圧シリンダと接続された第１作動油流路と、前記タンクと接続された第２作動油流路とが設けられており、
   前記フローレギュレータスプールには、前記フローレギュレータスプールを閉じる側に作用するパイロット圧を導くパイロット通路が設けられており、
   前記メインスプールには、前記第１作動油流路と前記メインスプールの内部空間とを連通させる第１連通口と、前記第２作動油流路と前記メインスプールの内部空間とを連通させる第２連通口と、前記第１作動油流路と前記パイロット通路とを連通させる第３連通口とが設けられていることを特徴とする産業車両の油圧駆動装置。
2. 前記フローレギュレータスプールは、前記メインスプールに対して摺動する円柱状の摺動部を有し、
   前記パイロット通路は、前記摺動部の内部に設けられ、前記摺動部における前記メインスプールの内部空間とは反対側の端まで前記摺動部の軸方向に延びる貫通孔であることを特徴とする請求項１記載の産業車両の油圧駆動装置。
3. 前記フローレギュレータスプールは、前記メインスプールに対して摺動する円柱状の摺動部を有し、
   前記パイロット通路は、前記摺動部の周面に設けられ、前記摺動部における前記メインスプールの内部空間とは反対側の端まで前記摺動部の軸方向に延びる溝部であることを特徴とする請求項１記載の産業車両の油圧駆動装置。
4. 前記摺動部における前記メインスプールの内部空間側の部分には、前記第２連通口に臨むくり抜き部が設けられていることを特徴とする請求項２または３記載の産業車両の油圧駆動装置。
5. 前記摺動部における前記メインスプールの内部空間とは反対側の部分と前記メインスプールとの間には、前記フローレギュレータスプールと前記メインスプールとの相対的な回転を規制する回転規制部材が配置されていることを特徴とする請求項４記載の産業車両の油圧駆動装置。
6. 前記メインスプールまたは前記摺動部における前記摺動部の軸心に対して前記回転規制部材の反対側に対応する位置には、前記フローレギュレータスプールの偏心を防止する偏心防止溝が設けられていることを特徴とする請求項５記載の産業車両の油圧駆動装置。
7. 作動油を貯留するタンクと、
   作動油を吸い込む吸込口と作動油を吐出する吐出口とを有する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプの前記吐出口から吐出される作動油により駆動される油圧シリンダと、
   前記油圧ポンプ及び前記タンクと前記油圧シリンダとの間に配置され、前記油圧シリンダを駆動するための操作手段の操作状態に応じて作動油が流れる方向を切り換える方向切換弁とを備え、
   前記方向切換弁は、ハウジングと、前記操作手段の操作状態に応じて前記ハウジングに対して移動するメインスプールと、前記メインスプールの内部に配置され、前記油圧シリンダから前記タンクに流れる作動油の流量を制御するフローレギュレータとを有し、
   前記フローレギュレータは、前記メインスプールに対して前記メインスプールの移動方向に移動可能なフローレギュレータスプールを有し、
   前記ハウジングには、前記油圧シリンダと接続された第１作動油流路と、前記タンクと接続された第２作動油流路と、前記油圧ポンプの前記吸込口と接続された第３作動油流路とが設けられており、
   前記メインスプールには、前記フローレギュレータスプールを閉じる側に作用するパイロット圧を導くパイロット通路と、前記第１作動油流路と前記メインスプールの内部空間とを連通させる第１連通口と、前記第２作動油流路と前記メインスプールの内部空間とを連通させる第２連通口と、前記第１作動油流路と前記パイロット通路とを連通させる第３連通口と、前記第３作動油流路と前記メインスプールの内部空間とを連通させる第４連通口とが設けられていることを特徴とする産業車両の油圧駆動装置。

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