JP2518112B2 - オイルコントロ―ルバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フォークリフトのよう
な産業車両の荷役用油圧シリンダを制御するためのオイ
ルコントロールバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来のフォークリフトにおける
荷役用油圧シリンダの作動回路図を示している。図示の
ように、エンジン２４により駆動される油圧ポンプ２５
から吐出された作動油は、高圧回路２８を通ってオイル
コントロールバルブ２１に送られ、該オイルコントロー
ルバルブ２１のバルブスプール２２が図示の中立位置に
保持されているときは、低圧回路２９を通ってタンク２
６に戻されるが、バルブスプール２２が切り換えられた
ときは、荷役用油圧シリンダ２７に送られて該油圧シリ
ンダ２７を伸長作動又は縮小作動させる。油圧シリンダ
２７がストロークエンドに達すると、高圧回路２８内の
圧力が上昇し、そして回路内圧力がオイルコントロール
バルブ２１のリリーフバルブ２３により設定された圧力
に達したときは、該リリーフバルブ２３が開いて作動油
が逃がし通路３０から低圧回路２９を経てタンク２６に
逃げ、回路内圧力はリリーフバルブ２３の設定圧に保持
される。なお、図８は、油圧シリンダストロークエンド
時の高圧回路２８の回路内圧力を示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記リリー
フバルブ２３の設定圧は、油圧シリンダ２７の最大積載
荷重に対応して設定されており、これはエンジン回転数
の高低に関係なく一定である。従って、上述した従来の
オイルコントロールバルブ２１の場合、エンジン回転数
が低く高出力が期待できない領域において、油圧シリン
ダ２７がストロークエンドまで作動されたときは、回路
内圧力がリリーフバルブ２３により設定された圧力まで
上昇するため、エンジン２４にはその出力よりも大きな
負荷が作用してエンジン・ストップ（以下、エンストと
いう）を起こすことがある。つまり、従来のものでは、
エンジン２４のアイドリング状態において、リフトシリ
ンダやティルトシリンダ等の油圧シリンダ２７をストロ
ークエンドまで作動させたときは、エンストを起こす可
能性が高く、作業効率が悪いという点に問題がある。な
お、リリーフバルブ２３の設定圧Ｐ１を低くすること
は、油圧シリンダ２７の最大積載荷重を低下させること
になるので、このような対応は現実には不可能である。

【０００４】そこで本発明は、上述の問題に鑑み、エン
ジン回転数の高い領域では回路内圧力を高い圧力に保持
し、アイドリング時のようなエンジン回転数の低い領域
では、回路内圧力を低い圧力に保持することを解決すべ
き技術的課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のように構成したものである。すなわ
ち、本発明に係るオイルコントロールバルブは、エンジ
ンにより駆動される油圧ポンプから吐出された作動油の
流れを制御して荷役用油圧シリンダを駆動するオイルコ
ントロールバルブであって、その切り換え動作により作
動油の流れ方向を制御するバルブスプールと、高圧回路
と低圧回路とをつなぐ作動油の逃がし通路に設けられ、
該高圧回路内圧力を設定圧に保持するリリーフバルブ
と、前記逃がし通路に設けられ、その口径が少なくとも
エンジンのアイドリング時の吐出作動油の全量を逃がし
得る太さに設定されたオリフィスとを備えたことを特徴
としている。

【０００６】

【作用】エンジン回転数が低い領域では、油圧ポンプか
ら吐出された作動油の全量がオリフィスを通り得ること
から、油圧シリンダ作動時における高圧回路内の最大圧
力は、リリーフバルブのみにより制御される。従って、
この場合は、リリーフバルブの設定圧を低くすることに
より低い回路内圧力が得られる。一方、エンジン回転数
が高い領域では、油圧ポンプから吐出された作動油量が
増大することに伴いオリフィスによる流出量の制限作
用、つまり絞り作用が行われる。そのため、油圧シリン
ダ作動時における高圧回路の回路内圧力は、リリーフバ
ルブによる設定圧と、オリフィスの絞り作用により生ず
る圧力とを加算した圧力に制御される。従って、この場
合は、エンジン回転数に比例する高い回路内圧力が得ら
れる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。まず、図１及び図２に基づいて実施例１
を説明する。図１に示すように、エンジン５により駆動
される油圧ポンプ６から吐出された作動油は、高圧回路
９を通ってオイルコントロールバルブ１に送られる。本
実施例のオイルコントロールバルブ１は、作動油の流れ
の方向を切り換えるバルブスプール２と、回路内圧力制
御用のリリーフバルブ３及びオリフィス４とから構成さ
れ、リリーフバルブ３とオリフィス４とは、高圧回路９
と低圧回路１０とをつなぐ逃がし通路１１にオリフィス
４を上流側にして設けられいる。

【０００８】そして、バルブスプール２が図示の中立位
置に保持されているときは、作動油は低圧回路１０を通
ってタンク７に戻されるが、バルブスプール２が切り換
えられたときは、リフトシリンダやティルトシリンダ等
の荷役用油圧シリンダ８に送られて該油圧シリンダ８を
伸長作動又は縮小作動させる。油圧シリンダ８の作動時
において、該油圧シリンダ８がストロークエンドに達し
たときは、高圧回路９内の圧力が上昇し、そして回路内
圧力がリリーフバルブ３の設定圧に達すると、該リリー
フバルブ３が開いて作動油がオリフィス４を通り逃がし
通路１１から低圧回路１０を経てタンク７に逃げ、回路
内圧力はリリーフバルブ３とオリフィス４とで制御され
る圧力に保持される。

【０００９】図２は、油圧シリンダ８のストロークエン
ド時における高圧回路９の回路内圧力を示しており、同
図において、Ｐ１は従来のリリーフバルブ３により設定
された圧力を示し、Ｐ２は本実施例のリリーフバルブ３
により設定された圧力を示し、Ｐ３はオリフィス４の絞
り作用により該オリフィス４の上流側に生ずる入口圧力
を示している。すなわち、本実施例におけるリリーフバ
ルブ３による設定圧Ｐ２は、従来の設定圧Ｐ１よりも低
く定められており、一方、前記オリフィス４の口径は、
たとえばアイドリング時のようなエンジン回転数の低い
領域において、油圧ポンプ６から吐出される作動油の全
量を流し得る太さに設定されている。

【００１０】本実施例に係るオイルコントロールバルブ
１は、上述のように構成したものであり、従ってバルブ
スプール２の切り換えにより油圧シリンダ８が作動され
てストロークエンドに達したときの高圧回路９の回路内
圧力は以下のようになる。

【００１１】エンジン回転数が低いときは、油圧ポンプ
６からの作動油の吐出量が少なく、その全量がオリフィ
ス４を通り得ることから、絞り作用が行われず入口圧力
Ｐ３は０kg/cm²となる。従って、油圧シリンダ８がスト
ロークエンドに達したときの油圧ポンプ６に加わる負
荷、つまりエンジン５に加わる負荷は、リリーフバルブ
３により設定された圧力Ｐ２に相当する。そしてこの圧
力Ｐ２は上述のように従来よりも低く設定されているた
め、エンジンに加わる負荷は小さて済む。従って、この
場合のリリーフバルブ３の設定圧Ｐ２は、アイドリング
状態において、エンジン５に負荷が加わってもエンスト
を起こさない最大圧力に調整することが望ましい。

【００１２】一方、エンジン回転数が上昇したときは、
それに比例して油圧ポンプ６からの作動油の吐出量が増
え、それに伴いオリフィス４を通る作動油の流量が制限
される。従って、オリフィス４の絞り作用によりその入
口圧力Ｐ３も次第に上昇する。そのため、そのときの回
路内圧力は、リリーフバルブ３により定まる圧力Ｐ２
と、オリフィス４の絞り作用により生ずる圧力Ｐ３とを
加算した値（Ｐ２＋Ｐ３）となる。

【００１３】従って、アイドリング回転数を越えてから
オリフィス４の絞り作用が働くように設定しておくこと
により、高圧回路９の回路内圧力は、図２のグラフに示
すように、アクセル操作時にはエンジン回転数の上昇に
伴って次第に上昇し、途中で従来の設定圧Ｐ１に達し、
以後これを越え、エンジンの最大回転数において最大圧
力となる。ただし、このときの最大圧力は、システム機
器の耐圧性を考慮して設定する必要がある。なお、リリ
ーフバルブ３とオリフィス４とにより制御される回路内
圧力（Ｐ２＋Ｐ３）が従来のリリーフバルブによる設定
圧Ｐ１よりも低い領域では、油圧シリンダ８内の圧力も
Ｐ２＋Ｐ３となり、この領域では高負荷作業ができない
ことになるため、このような点を考慮してエンジン回転
数が最大回転数の２／３以下で前記回路内圧力（Ｐ２＋
Ｐ３）が従来のリリーフ圧Ｐ１に達するように調整する
ことが望ましい。

【００１４】上記したように、本実施例のオイルコント
ロールバルブ１によれば、回路内圧力を、アイドリング
時のようなエンジン回転数が低い領域では、従来よりも
低い圧力Ｐ２に保持してエンジンに加わる負荷を小さく
することができ、他方、エンジン回転数が高い領域で
は、リリーフバルブ３とオリフィス４とで制御される高
い圧力（Ｐ２＋Ｐ３）に保持して油圧シリンダ８による
高負荷作業に対応させることができるものである。

【００１５】つぎに、本発明の実施例２を図３及び図４
に基づいて説明する。この実施例は、オリフィス４をリ
リーフバルブ３よりも下流側に設けている点で前述の実
施例１と異なり、その他の構成については実施例１と同
様である。つまり、オリフィス４の口径及びリリーフバ
ルブ３の設定圧Ｐ２等については同様となっている。従
って、この実施例２の場合も実施例１と同様の作用効果
が得られる。

【００１６】すなわち、エンジン回転数が低いときは、
高圧回路９の回路内圧力がリリーフバルブ３により設定
された圧力Ｐ２に達すると、該リリーフバルブ３が開い
て作動油がオリフィス４を通り逃がし通路１１から低圧
回路１０を経てタンク７に戻されるが、この場合の作動
油の吐出量は少なく、その全量がオリフィス４を通り得
ることから、オリフィス４の絞り作用が行われず入口圧
力Ｐ３は０kg/cm²である。従って、油圧シリンダ８がス
トロークエンドに達したときの回路内圧力を、従来より
も低い圧力Ｐ２（図４参照）に保持してエンジン５に加
わる負荷を小さくできる。

【００１７】一方、エンジン回転数が高い領域では、リ
リーフバルブ３を通過後の作動油がオリフィス４の絞り
作用を受けて流量を制限されるため、それに伴いオリフ
ィス４の入口圧力Ｐ３がエンジン回転数に比例して上昇
し、図４に示すように、高圧回路６内の回路内圧力は、
リリーフバルブ３による設定圧Ｐ２と、オリフィス４の
絞り作用により生ずる圧力Ｐ３とを加算した値（Ｐ２＋
Ｐ３）となる。従って、エンジン回転数が高い領域で
は、回路内圧力を高い圧力に保持して高負荷作業に対応
させることができる。

【００１８】つぎに、本発明の実施例３を図５及び図６
に基づいて説明する。この実施例は、前述の実施例１と
同様に、逃がし通路１１にリリーフバルブ３とオリフィ
ス４とを設けるほか、それらに対して高圧用のリリーフ
バルブ１２を備えた逃がし通路１３を並列に設けたもの
であり、高圧用のリリーフバルブ１２の設定圧は従来と
同様の設定圧Ｐ１に定められている。

【００１９】従って、この実施例のときは、エンジン回
転数が低い領域では、実施例１と同様に作用し、またエ
ンジン回転数が高い領域では、回路内圧力がリリーフバ
ルブ１２の設定圧Ｐ１に達するまでは、実施例１と同様
に作用するが、リリーフバルブ３とオリフィス４とによ
り制御される回路内圧力（Ｐ２＋Ｐ３）がリリーフバル
ブ１２の設定圧Ｐ１に達すると、その後は作動油がリリ
ーフバルブ１２を通ってタンク７に戻る。すなわち、こ
の実施例３の場合は、エンジン回転数が或る回転領域を
越えると、回路内圧力を高圧用のリリーフバルブ１２に
より定められる一定の設定圧Ｐ１に保持できる。

【００２０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
回路内圧力を、エンジン回転数が低い領域では低い圧力
に保持し、エンジン回転数が高い領域では高い圧力に保
持できるため、エンジンの低速回転時においては、エン
ジンに加わる負荷を小さくしてエンストを防止でき、エ
ンジンの高速回転時においては、油圧シリンダに高負荷
作業を行わせることができるものであって、エンストに
よる煩わしさを解消して作業効率を高め得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す油圧回路図である。

【図２】実施例１のシリンダストロークエンド時の回路
内圧力を示すグラフである。

【図３】本発明の実施例２を示す油圧回路図である。

【図４】実施例２のシリンダストロークエンド時の回路
内圧力を示すグラフである。

【図５】本発明の実施例３を示す油圧回路図である。

【図６】実施例３のシリンダストロークエンド時の回路
内圧力を示すグラフである。

【図７】従来例を示す油圧回路図である。

【図８】従来のシリンダストロークエンド時の回路内圧
力を示すグラフである。

【符号の説明】

１…オイルコントロールバルブ ２…バルブスプール ３…リリーフバルブ ４…オリフィス ５…エンジン ６…油圧ポンプ ８…油圧シリンダ ９…高圧回路 １０…低圧回路 １１…逃がし通路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにより駆動される油圧ポンプか
   ら吐出された作動油の流れを制御して荷役用油圧シリン
   ダを駆動するオイルコントロールバルブであって、その
   切り換え動作により作動油の流れ方向を制御するバルブ
   スプールと、高圧回路と低圧回路とをつなぐ作動油の逃
   がし通路に設けられ、該高圧回路内圧力を設定圧に保持
   するリリーフバルブと、前記逃がし通路に設けられ、そ
   の口径が少なくともエンジンのアイドリング時の吐出作
   動油の全量を逃がし得る太さに設定されたオリフィスと
   を備えたオイルコントロールバルブ。