JPH066244Y2 - 流体制御用バルブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、フォークリフトなどの機器類を操作するため
に複数個のスプールからなる流量調整用切換弁を備えて
流体圧制御を行う流体制御用バルブに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

一般に、フォークリフトやショベルローダ等の産業車両
に多く採用されている二圧制御バルブでは、荷役物を上
昇，下降させるため、高圧を必要とする油圧系統に合わ
せてリリーフ弁は高圧に設定されているので、高圧を必
要としない前後傾作業等の時にも高圧がかかってしまう
ものである。

従って、低圧作業機の作動圧が低圧リリーフのセット圧
以下で、作業機の速度制御を絞り弁で行っている場合、
回路圧は低圧リリーフセット圧まで上昇することなしに
作業機の負荷圧で余剰油をブリードオフさせて、油圧部
品に悪影響をおよぼないようにすることが必要である。

これら従来の流体制御用装置では、例えば実公昭49-311
18号公報や実公昭54-19514号公報などにも提案されてい
るように、アクチュエータに応じてリリーフ弁で設定圧
を変えたり、パイロット圧切換弁で設定圧を切換えるよ
うにしたものが多く、圧力が自動的に低圧又は高圧に切
換えるように構成され、ポンプの余剰油は高圧リリーフ
または低圧リリーフ圧でリリーフして圧力調整を主体と
するものが多用されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、この設定圧を可変とする圧力調整による変換
タイプでは、リリーフ圧力は大きい圧力を必要とする方
の最大圧力に設定されているので、ポンプの出力は動作
中、リリーフ弁から熱損失となり、即ち一つのスプール
を切換えると余分の流量は低圧リリーフ圧でリリーフ
し、また他のスプールを切換えると高圧リリーフ圧でリ
リーフするため、回路の温度は上昇し、しかも小さな圧
力で作動するアクチュエータに対しては、不必要な高圧
がかかり、その油圧部品の寿命に悪影響を及ぼすことが
多く、操作取扱上でも安全性並びに経済性の上でも、ま
だ充分満足できるものではなかった。

本考案は、これら従来の欠点を排除しようとするもの
で、高低圧操作を切換え高圧を必要とする荷役物を上昇
させるときには、低圧リリーフ弁を不作動とし、より高
いリリーフ圧に設定されている高圧リリーフ弁の設定圧
とし、大きな上昇力を発揮させることができ、また、高
圧を必要としない他の作業は最高圧力を低圧に制限し、
流量調整機能をもち、最適の作業機速度を得る様に流量
調整を行った場合、ポンプの余剰油は低圧リリーフ圧で
リリーフすることなしに、シリンダの負荷圧にてブリー
ドオフさせるため、その操作性を著しく向上でき、低圧
リリーフで余剰油をリリーフさせるよりも、さらにエネ
ルギー損失も小さい流体制御バルブを提供することを目
的としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、一端をポンプに、また他端をタンクに連通す
る流体通路中に設けたパイロット操作リリーフ弁と、前
記流体通路に形成したバイパス通路に備えたリフトスプ
ール及びティルトスプールと、前記バイパス通路に通じ
るパイロット回路に高圧リリーフ弁と、低圧リリーフ弁
とを備えた流体制御用バルブにおいて、 前記バイパス通路に備えたリフトスプールの上流側及び
下流側に連絡された連通路に連結され、その差圧で遮断
しうるシャットオフ弁を前記パイロット回路の低圧リリ
ーフ弁の上流側に備え、かつ前記ティルトスプールで前
記バイパス通路の遮断時に前記バイパス通路の上流側と
下流側とを連通する絞り穴を前記ティルトスプールに備
えると共に、該ティルトスプールに連通される高圧流路
に設けたチェック弁の下流に連絡した通路をチェック弁
を介して前記シャットオフ弁の下流側に連結したもので
ある。

〔実施例〕

本考案を実施例につき第１〜７図例を参照して説明する
と、高圧リリーフ弁２０及びパイロット操作リリーフ弁
例えばメインピストン15のあるインレット部１と、リフ
トスプール２′のあるリフトブロック部２と、ティルト
スプール３′のあるティルトブロック部３と、低圧リリ
ーフ弁２３及びシャットオフ弁２１のあるエンドカバー
部４とを、ポンプ５及びタンクに連なった流入口６と、
流出口１０のある流体流路９，パイロット回路１８′，
１９，２２，バイパス通路７で連通状態下に結合して多
連の流体制御用バルブとしてある。

前記ポンプ５から供給される圧油の流入口６は、タンク
に連絡される流出口１０へ連通する流路９，高圧流路１
１，バイパス通路７の三流路へ分岐しているが、通常は
流入口６側においてオリフィス16を開口したメインピス
トン１５が流入口６と流路９とを遮断するよう配備され
バネ１７で付勢されており、また該メインピストン１５
の背部に形成されるバネ室１８には高圧リリーフ弁２
０，低圧リリーフ弁２３が回路１８′，１９で並列に連
通配備され、流体通路の上流側にある高圧リリーフ弁２
０は回路18′，排出路３９，流路９から流出口１０へ、
また流体通路の下流側にある低圧リリーフ弁23は回路１
９，２２排出路４０，８から流出口１０へ常時連通し、
パイロット回路を構成している。

前記流入口６は、リフトブロック部２、ティルトブロッ
ク部３の高圧流路１１へ連通し、チェック弁１２，１
２′、供給通路４２，４３を経てリフトスプール２′
に、チェック弁１３，１４、供給通路３３，３４を経て
ティルトスプール３′に達していて、スプールを切換え
ることによりそれぞれ各作業部のシリンダポートへ連通
するようにしてある。

前記バイパス通路７はシリンダ切換弁となるスプール
２′，３′が中立状態の時、流入口６から流入する圧油
を排出路８へバイパスするように設けられている。

そして前記リフトブロック部２のバイパス通路７はリフ
トスプール２′の移動により遮断される上流側をバイパ
ス通路７ａ，下流側をバイパス通路７ｂとし、前記ティ
ルトブロック部３のバイパス通路７はティルトスプール
３′の上流側をバイパス通路７ｃ，下流側をバイパス通
路７ｄとしてある。

前記低圧リリーフ弁２３は、リフトスプール２′の移動
により開閉するシャットオフ弁２１を介して前記メイン
ピストン１５のバネ室18に連通しているが、このシャッ
トオフ弁２１のスプール室２５は連通路２４でリフトブ
ロック部２のバイパス通路７ａに通じ、他方バネ室２７
は連通路２６でティルトブロック部３のバイパス通路７
ｃに通じている。そして通常はメインピストン１５のバ
ネ室１８側の回路１９と低圧リリーフ弁２３側の回路２
２を連通するようにバネ28で付勢されているが、前記連
通路２４の油圧が連通路２６の油圧よりも高い時、シャ
ットオフ弁２１のスプールが前記バネ２８に抗して動き
回路１９と回路２２の連通が断たれる構成としてある。

前記回路２２は二股に分岐し、一方は低圧リリーフ弁２
３へ、また他方は通路２９へ連通し、該通路２９はさら
に二股に分岐した通路３１，３２でティルトブロック部
３の供給通路33，34へ連通しているが、前記低圧リリー
フ弁２３が作動した時に逆流しないようにチェック弁３
０を介して連通されている。

即ち、前記バイパス通路７に備えたリフトスプール２′
の上流側及び下流側に連絡された連通路２４，２６に連
結され、その差圧で遮断しうるシャットオフ弁２１を前
記パイロット回路の低圧リリーフ弁２３の上流側に備
え、かつ前記ティルトスプール３′で前記バイパス通路
７の遮断時に前記バイパス通路７の上流側と下流側とを
連通する絞り穴４１を前記ティルトスプール３′に備え
ると共に、該ティルトスプール３′に連通される高圧流
路１１ｂに設けたチェック弁１３，１４の下流側に連絡
した通路３１，３２をチェック弁３０を介して前記シャ
ットオフ弁２１の下流側に連結したものである。

なお、前記ティルトブロック部３の高圧通路11は、前記
チェック弁１３，１４を介して供給通路３３，３４に連
絡し、圧油はティルトスプール３′のボア部からシリン
ダポートへ連絡されている。このチェック弁１３，１４
はストローク調整ネジ付ストッパ３５，３６でストロー
クを規制され、チェック弁シート３７，３８で絞られる
構成としてあるのでチェック弁付絞り弁としての機能を
有している。

前記ティルトブロック部３のバイパス通路７ｃ，７ｄを
仕切るティルトスプール３′の中央部には絞り穴４１が
設けられ、該ティルトスプール３′を引出し、または、
押込みをした時にバイパス通路７ｃ，７ｄが該絞り穴４
１で連通するようになっているが、ティルトスプール
３′に設けることに限られるものではなくティルトブロ
ック部３のボディに排出路８に連絡する絞り穴を穿設し
てもよい。

図中、４４，４５，４６はバネである。

しかして、リフトスプール単独操作の場合には、リフト
ブロック部２のリフトスプール２′を引出してリフト上
昇操をすると、バイパス通路７ａと７ｂはリフトスプー
ル２′によって遮断されるので、バイパス通路７ａの圧
油は連通路２４を通ってシャットオフ弁２１のスプール
室２５に通じスプールを動かして回路１９と回路２２を
遮断するので、メインピストン１５は高圧リリーフ弁２
０のみと連通することになり、高圧リリーフとして作動
する。

そして流入口６からの圧油は高圧流路１１ａからチェッ
ク弁１２，１２′を経て供給通路４２，４３からリフト
スプール２′に至り、シャットポートに流入する。

また一連目の前記リフトスプール２′を押込んでリフト
下降操作をすると、バイパス通路７ａと７ｂは遮断され
ず、バイパス通路７は開放のままなのでポンプ圧はアン
ロード状態となる。

一方、ティルトスプール単独操作の場合、二連目の前記
ティルトブロック部３のティルトスプール３′を引出又
は押込んでティルト操作をすると、バイパス通路７ｃと
７ｄはティルトスプール３′により遮断され、バイパス
通路7aと7cの圧油はそれぞれ連通路２４，２６によりシ
ャットオフ弁２１のスプール室２５，バネ室２７に通じ
ている。

この場合バイパス通路７ａ，７ｃの圧油は同圧であるの
で、シャットオフ弁２１のスプールはバネ２８で付勢さ
れたまま動かず回路１９と回路２２は連通状態になるの
で、低圧リリーフ弁23に通じ、メインピストン１５は低
圧リリーフ弁２３のセット圧を最高圧とする低圧リリー
フとして作動する。

即ち、ティルトスプール操作中におけるリフトスプール
操作の場合、シャットオフ弁２１が作動しない状態で、
一連目のリフトスプール２′を作動させると、バイパス
通路７は閉止される。この時二連目のバイパス通路７に
は圧力が閉じ込まれないように、前記ティルトスプール
３′の中央部に絞り穴４１が設けてあり、圧力が降下す
るためシャットオフ弁２１のバネ２８と、反対側に圧力
がかかり、シャットオフ弁２１は作動して低圧リリーフ
の回路を遮断して高圧リリーフのみとなる。

そして、前記ティルトスプール単独操作の場合、即ち高
圧流路１１に流入する圧油は、例えばティルトスプール
３′を引出した状態では、高圧流路１１ｂからチェック
弁１３のチェック弁シート３７を通り絞られてティルト
スプール３′に達し、シリンダポートへ流れる。チェッ
ク弁シート３７からティルトスプール３′への供給通路
３３内は絞られて圧力降下しており、この供給通路３３
に通路３１，２９、チェック弁３０を経て回路２２，１
９を介して連通しているメインピストン１５のバネ室１
８内も圧力が降下した圧と同圧となる。

この時メインピストン１５は、バネ１７で付勢されてい
るが、メインピストン前後の圧力差によってメインピス
トン１５の開度が自動的に調整され、余剰油を流路９，
流出口１０へブリードオフする。

すなわちチェック弁シート３７前後の圧油の圧力差がバ
ネ１７の圧力と等しくなるようにメインピストン１５は
自動的に出没し、余剰油をシリンダ負荷圧＋バネ圧のブ
リードオフ圧でタンクへブリードオフさせるものであ
る。特に、メイン流路のメイン流量が流量調整用のスプ
ールを通過する時の前後の圧力差を利用してパイロット
操作リリーフ弁のメインピストン１５を作動させて余剰
油をブリードオフできることとなる。この場合、チェッ
ク弁シート３７の開度が大なる時はブリードオフ量も大
となり、開度が小なる時はブリードオフ量も小となる。

例えばバネ１７の圧力が５kgｆ／cm²に設定されている
時、チェック弁シート３７での圧力降下がその開度の大
小にかかわらず５kgｆ／cm²になるような流量を高圧流
路１１ｂへ流すようにメインピストン１５の開度が、自
動的に調整されて余剰油をブリードオフするものであ
る。従ってシリンダの負荷の大小にかかわらず絞り弁を
通る流量を一定に保つことができる。

このようにメインピストン１５は、流量制御機能をも併
せ持っているので、単なる高低二圧制御の時にリリーフ
セット圧で圧油をリリーフするのに比べて極めて効率的
である。しかも、リフトスプール２′の切換との関係で
は、シャフトオフ弁２１を作動し、低圧リリーフ弁２３
のパイロット回路２２を遮断して高圧リリーフのみとな
る。

なお、前記リフトブロック部２におけるリフトスプール
２′の引出（リフト上昇）と、ティルトスプール３′の
引出（ティルト後傾斜）または押込（ティルト前傾斜）
との同時操作の時は、バイパス通路７ａと７ｂが遮断さ
れるので、リフトスプール２′単一引出と同様となる。

このリフトスプール２′の押込（リフト下降）と、ティ
ルトスプール３′の引出（ティルト後傾斜）または押込
（ティルト前傾斜）の同時操作はバイパス通路７ｃと７
ｄが遮断されるので、ティルトスプール３′の単一操作
の場合と同様となる。

前記ティルトスプール３′の操作を行いながら、次にリ
フトスプール２′の引出をした場合は、先ずバイパス通
路７ｃと７ｄが遮断され、次いでバイパス通路７ａ，７
ｂ間が遮断される。この時ティルトスプール３′に設け
た絞り穴４１からバイパス通路７ｂ，７ｃの圧油は流出
し、バイパス通路７ａの圧力に比して低圧となるので、
シャットオフ弁２１のスプールは、回路１９，２２間を
遮断し、メインピストン１５は高圧リリーフとして作用
する。

第８図乃至第１４図例では高圧専用のリリーフ弁と低圧
専用のリリーフ弁とを併用した形態例で、前記高圧専用
のリリーフ弁はメインピストン１５_１，ピストンバネ室
１８_１及びバネ１７_１と、高圧リリーフ弁２０とよりな
り、また低圧専用のリリーフ弁はメインピストン１
５_２，ピストンバネ室１８_２，バネ１７_２と低圧リリー
フ弁２３とから成り、前者はインレット部１に、また後
者はエンドカバー部４に配備されている。この場合イン
レット部１のメインピストン１５_１を高圧専用のリリー
フ弁とし、低圧専用のリリーフ弁としてのメインピスト
ン１５_２を高圧流路11と排出路８との間に配備してあ
り、メインピストン１５_１のバネ室１８_１は高圧リリー
フ弁２０と連通し、メインピストン１５_２のバネ室１８
_２はシャットオフ弁２１を介して低圧リリーフ弁２３に
連通している。各メインピストン１５_１，１５_２はそれ
ぞれピストン頭部にオリフィス１６_１，１６_２を有し、
流路９，９′への圧油の流出を遮断するようにバネ１７
_１，１７_２で付勢されているが、メインピストン１５_２
は前述の実施例同様に流量制御機能をも有し、機能的に
作動するのである。

この場合、前記低圧専用リリーフ弁のパイロット回路２
２が低圧リリーフ弁２３に通じる通路から分岐してチェ
ック弁３０を経てバルブ本体の圧力供給通路３１，３３
に通じている。そして、圧力供給ポートは高圧通路１１
ｂから絞り弁35，36を経て通じているので、高圧通路１
１ｂから絞り弁３５，３６を通る時の圧力降下を低圧専
用リリーフ弁のメインピストン１５_２のばね室１８_２に
通じさせて、メインピストン１５_２は絞り弁３５，３６
の圧力降下の大きさに応じて開閉し（絞り弁の圧力降下
が常に一定になるように余剰油をメインピストン開閉で
タンクへブリードオフする）、絞り弁を通る流量はシリ
ンダポートの負荷の大小にかかわらず、一定量流出する
ようになっている。

また、余剰油をタンクへブリードオフする圧力はシリン
ダポートの負荷圧プラスα（メインピストンを付勢して
いるバネ力による）となる。

即ち、余剰油は低圧リリーフセット圧まで上昇せずにブ
リードオフさせることができるのである。

なお、シャットオフ弁２１を用いて低圧リリーフ弁２３
のパイロット回路２２を開閉するにはバイパス通路７に
おける圧力差を感知してシャットオフ弁２１が作動する
ようにしてあればよく、シャットオフ弁２１を作動させ
る回路は、弁ブロック部の余肉部分に穴加工を行うこと
で簡単に実現できる。また、エンドカバー部４内に全て
の制御機器を組込めるので、インレット部１は全く標準
品を使用できて便利である。

〔考案の効果〕

本考案は、バイパス通路に備えたリフトスプールの上流
側及び下流側に連絡された連通路に連結され、その差圧
で遮断しうるシャットオフ弁を前記パイロット回路の低
圧リリーフ弁の上流側に備え、かつ前記ティルトスプー
ルで前記バイパス通路の遮断時に、前記バイパス通路の
上流側と下流側とを連通する絞り穴を前記ティルトスプ
ールに備えると共に、該ティルトスプールに連通される
高圧流路に設けたチェック弁の下流側に連絡した通路を
チェック弁を介して前記シャットオフ弁の下流側に連結
したことにより、従来の欠点を適確に排除でき、高圧を
必要とする作業の場合には、自動的に高いリリーフ圧の
設定圧とし、高圧を必要としない他の作業には最高圧力
を低圧に制限し、流量調整機能をもち、最適の作業機速
度を得るように流量調整を行った場合、ポンプの余剰油
は低圧リリーフ圧でリリーフすることなしに、シリンダ
の負荷圧にてブリードオフさせるため、その操作性を著
しく向上でき、低圧リリーフで余剰油をリリーフさせる
よりも、さらにエネルギー損失も少なく、部品の耐久性
をも高められ油圧部品の寿命に悪影響を及ぼさないで安
全性を大幅に向上できるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は切断平面図、第
２図は第１図Ｉ−Ｉ線における縦断面図、第３図は第１
図II−II線における縦断面図、第４図は第１図のＡ端面
図、第５図は第１図のＢ端面図、第６図は第１図のＣ端
面図、第７図はフローシート、第８図は他の実施例の縦
断面図、第９図は第８図III−III線における切断面図、
第１０図は第８図IV−IV線における切断面図、第１１図
は第８図のＤ端面図、第１２図は第８図のＥ端面図、第
１３図は第８図におけるＦ端面図、第１４図は第８図の
フローシートである。 １…インレット部、２…リフトブロック部、２′…リフ
トスプール、３…ティルトブロック部、３′…ティルト
スプール、４…エンドカバー部、５…ポンプ、６…流入
口、７…バイパス通路、８，３９，４０…排出路、９…
流路、１０…流出口、１１…高圧流路、１２，１３，１
４，３０…チェック弁、１５…メインピストン、１６…
オリフィス、１７，２８…バネ、１８…バネ室、１
８′，１９，２２…回路、２０…高圧リリーフ弁、２１
…シャットオフ弁、２３…低圧リリーフ圧、２４，２６
…連通路、２５…スプール室、２７…バネ室、２９，３
１，３６…通路、３３，３４，４２，４３…供給通路、
３５，３６…ストッパ、３７，３８…チェック弁シー
ト、４１…絞り穴。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一端をポンプ５に、また他端をタンクに連
   通する流体通路９，９′中に設けたパイロット操作リリ
   ーフ弁１５，１５_１，１５_２と、前記流体通路９に形成
   したバイパス通路７に備えたリフトスプール２′及びテ
   ィルトスプール３′と、前記バイパス通路７に通じるパ
   イロット回路１８′，１９，２２に高圧リリーフ弁２０
   と、低圧リリーフ弁２３とを備えた流体制御用バルブに
   おいて、 前記バイパス通路７に備えたリフトスプール２′の上流
   側及び下流側に連絡された連通路２４，２６に連結さ
   れ、その差圧で遮断しうるシャットオフ弁２１を前記パ
   イロット回路の低圧リリーフ弁２３の上流側に備え、か
   つ前記ティルトスプール３′で前記バイパス通路７の遮
   断時に前記バイパス通路７の上流側と下流側とを連通す
   る絞り穴４１を前記ティルトスプール３′に備えると共
   に、該ティルトスプール３′に連通される高圧流路１１
   ｂに設けたチェック弁１３，１４の下流側に連絡した通
   路３１，３２をチェック弁３０を介して前記シャットオ
   フ弁２１の下流側に連結したことを特徴とする流体制御
   用バルブ。
2. 【請求項２】前記シャットオフ弁２１が、スプールから
   成るものであって、バネに付勢されて摺動し、前記リフ
   トスプール２′またはティルトスプール３′のいずれか
   一つを作動位置としたときに低圧リリーフ弁２３との連
   絡を断つものである実用新案登録請求の範囲第１項記載
   のバルブ。
3. 【請求項３】前記パイロット操作リリーフ弁１５，１５
   _１，１５_２が、バネで付勢された摺動自在の中空ピスト
   ンであって、中空部に連通するオリフィス１６，１
   ６_１，１６_２を備えたメインピストン１５，１５_１，１
   ５_２である実用新案登録請求の範囲第１項又は第２項記
   載のバルブ。