JPH03204375A - 産業車両の油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フォークリフト等産業車両の油圧装置に係り
、詳しくは荷役及びパワーステアリング用油圧ポンプの
容量制御を行うようにした油圧装置に関する。

［従来の技術］ フォークリフトに装備されている一般的な油圧装置は、
エンジンによって駆動される定容屋形油圧ポンプの吐出
管路に分流弁か設けられ、圧力油は該分流弁によってパ
ワーステアリング回路の所要流量と残余の荷役回路用流
量とに分流されるとともに、荷役回路に送給された圧力
油は、荷役制御弁の操作を介して必要の都度リフトシリ
ンダ又はティルトシリンダに供給される。

このように従来の油圧装置は、定容量油圧ポンプから吐
出された圧力油のうち、パワーステアリング回路用とし
て確保される所要流量以外はすべて荷役回路へ送給され
るため、実際に荷役操作が行なわれていない状態では、
かかる圧力油は単に荷役制御弁を経由する余剰油として
油槽に還流されてしまう。しかも油圧ポンプの吐出油量
はエンジン回転数の上昇につれて比例的に増大し、無用
な余剰油の循環は一層助長される結果となる。したがっ
て、このような圧力油の無駄な循環の繰返しは動力損失
に加えて油温の上昇を招き、シール部材などの早期劣化
を誘発して油圧装置に重大な欠陥を生じさせる素因とな
る。

本発明者等はかかる不具合に看目し、エンジンに従動す
るポンプの回転変動と荷役操作の有無とを感知して、適
切なポンプの容量制御を可能とした油圧装置を先に提案
した。

第４図に例示した該油圧装置は、エンジン１０により駆
動される可変容量形油圧ポンプ１１と、該ポンプ１１の
吐出管路１２に設けられ、圧力油をパワーステアリング
回路１３の所要流量と残余の荷役回路１５用流量とに分
流する分流弁１４と、該分流弁１４に至る吐■管路１２
中に配設され、上記荷役回路１５の圧力によってパイロ
ット操作される絞り付き流量切換弁２０と、該流量切換
弁２０の前後の差圧によってパイロット操作され、上記
ポンプ１１の容量可変機構４０を制御する容量制御弁３
０とからなり、上記流量切換弁２０　ｔＪよる絞り後の
流量を、上記パワーステアリング回路１３の所要流量を
やや上回る程度に設定したものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した油圧装置において、荷役操作が行われず荷１９
アクチュエータ３．４の動作負荷かない状態では、流量
切換弁２０を操作する荷役回路１５のパイロン１〜圧Ｐ
３は至って低く、流量切換弁２０は絞り流路のポジショ
ンａか保持されている。

したがって、この絞り２１により生じた流量切換弁２０
の前後の差圧Ｐｉ、Ｐ２がパイロン１〜圧として容量制
御弁３０に対抗する形で負荷され、該対抗圧力とばね力
との均衡によって該容量制御弁３０のポジションも保持
される。このとき流量切換弁２０による絞り後の流量は
パワーステアリング回路１３の所要流量をやや上回る程
度に設定されており、エンジン１０の回転変動に基づい
たポンプ１１の吐出油量の増減は、上記差圧の変化を伴
って直ちに容量制御弁３０から可変容量機構４０へと作
用し、ポンプ１回転当りの吐出油量が自動的に調節され
て上記、絞り後の流量は安定的に維持される。

かかる状態から荷役操作か開始され、荷役アクチュエー
タ３．４の動作負荷によって荷役回路１５のパイロット
圧Ｐ３が上昇すると、上記流量切換弁２０は強制的にポ
ジションｂに切換操作されて絞り流路による流量制限か
解除され、同時に容量制御弁３０をパイロット操作する
差圧も解消されることとなるので、均衡を欠いた容量制
御弁３０の変位を介して可変容量機構４０は大きく作動
し、ポンプ１回転当りの吐出油量は最大限に増強される
。

このように既提案装置は、ポンプの回転変動と荷役操作
の有無を感知して適切なポンプの容量制御を可能とした
点で非常に有用である。しかじながら、フォークリフト
の荷役作業においては、走行操舵と荷役アクチュエータ
３．４の操作とを併せ行うことが多く、このような場合
は、荷役アクチュエータ３．４が行程端に達したのちも
操作レバー３ａ、４ａか依然として動作位置に保持され
ることも少なくない。もちろん、荷役回路１５に配設さ
れた荷役制御弁２中には、リフト及びティルト用として
それぞれセット圧の異なるリリーフ弁５．６が組込まれ
、回路内の異常昇圧を防止するようにはなされているが
、該リリーフ弁５．６を経由した余剰油によってもたら
される動力損失や油温の上昇といった弊害については、
全く看過されているのが現状である。

本発明は、かかるリリーフ時にも機敏に対応して、−層
高度なポンプの容量制御を遂行することを解決すべき技
術課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題解決のため、エンジンにより駆動され
る可変容量形油圧ポンプと、該ポンプの吐出管路に設け
られ、圧力油をパワーステアリング回路の所要流量と残
余の荷役回路用流量とに分流する分流弁と、該分流弁に
至る吐出管路中に配設され、上記荷役回路の圧力によっ
てパイロット操作される絞り付き流量切換弁と、該流量
切換弁の前後の差圧によってパイロット操作され、上記
ポンプの容量可変機構を制御する容量制御弁とを有し、
上記流量切換弁による絞り後の流量を、上記パワーステ
アリング回路の所要流量をやや上回る程度に設定すると
ともに、上記荷役回路に配設されたリリーフ弁の戻り管
路を導出して該管路の圧力を調圧弁により保持し、該保
持圧力を荷役回路の圧力と対抗させて上記流量切換弁を
副次的にパイロット操作すべく構成した新規な技術手段
を講じている。

［作用］ 本発明装置においては、荷役アクチュエータの動作負荷
に伴って荷役回路の圧力が上昇し、この圧力により流量
切換弁及び容量制御弁が連鎖的にパイロット操作されて
、ポンプ１回転当りの吐出油量が最大限に増強された状
態にあっても、例えば行程端に達した荷役アクチュエー
タへの給油の続行によってリリーフ弁を通過する油量が
増加し、これに伴ってリリーフ弁から独立的に導出され
た戻り管路の保持圧力が所定値を超えた場合は、荷役回
路の圧力に対抗する該保持圧力によって上記流量切換弁
は副次的にパイロット操作され、連鎖的にパイロット操
作される容量制御弁を介して可変容量機構が制御される
ので、ポンプ１回転当りの吐出油量の低減を通じて、上
記荷役回路への給油量はリリーフ弁のセット圧を充足す
る程度に調節される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図に基づいて具体的に説明する
。

第１図及び第２図は本発明をフォークリフトに適用した
油圧装置の要部を示すもので、エンジン１０によって駆
動される可変容量杉油圧ポンプ１１には、周知の斜板式
アキシアルピストンポンプ（以下、単にポンプという）
が用いられており、該ポンプ１１に接続される吐出管路
１２には、圧力油をパワーステアリング回路１３の所要
流量と残余の荷役回路用流量とに分流する分流弁１４か
設けられ、荷役回路１５は第４図に示した既提案装置と
同様、荷ＩＱ制御弁２を介してリフトシリンダ３、ティ
ルトシリンダ４等の荷役アクチュエタと接続されている
。

上記分流弁１４に至る吐出管路１２中には管路１６を介
した荷役回路１５の圧力Ｐ３によってパイロット操作さ
れる絞り付き流量切換弁２０が設けられ、該流量切換弁
２０のノーマル位置ａに形成された絞り２１によって、
該絞り２１の前後つまり流量切換弁２０の人口圧力Ｐ１
と出口圧力Ｐ２との間には差圧が生じており、これら両
圧力Ｐ１、Ｐ２はそれぞれパイロット管路２８．２６に
よって導出せられている。

３０はパイロット管路２８を介した入口圧力Ｐ１と上記
パイロット管路２６を介した出口圧力Ｐ２との差圧によ
って操作される容量制御弁であっで、該容量制御弁３０
の詳細な構成は第２図に示されている。すなわち、弁士
体３１にはパイロット管路２Ｂ、２６を介した差圧とば
ね３２の付勢力との均衡によって制御されるスプール３
３が内装され、該スプール３３にはパイロット管路２８
を経由した人口圧力Ｐ１をボート３５を介して可変容量
機構４０の制御シリンダ４１に導く切欠３４ａと、該ボ
ート３５をドレンボート３６に接続させるための切欠３
４ｂとが設けられている。そして可変容量機構４０は、
上記制御シリンダ４１に導入された入口圧力Ｐ１によっ
てピストンロッド４２が動作し、復帰ばね１１ａの付勢
力と均衡してポンプ１１の斜板傾角を変化させるもので
ある。なお、非荷役時の送給流量は絞り前後の差圧（Ｐ
ｌ−Ｐ２　）が設定圧に達したとき、容量制御弁３０を
介したポンプ１１の容量制御に基づいて得られる絞り後
の流量がパワーステアリング回路１３の所要流量をやや
上回る程度となるように設定されている。

３ａ、４ａは荷役制御弁２に組込まれたリフトスプール
及びティルトスプールをそれぞれ動作させる操作レバー
、５．６は同じくリフト及びティルト用として配設され
たリリーフ弁で、該リリーフ弁５．６から独立的に導出
された戻り管路５１０ は調圧弁（リリーフ弁）５２によってその圧力Ｐ４が保
持され、該保持圧力Ｐ４はパイロット管路５３を介して
上記荷役回路１５の圧力Ｐ３と対抗する形で上記流量切
換弁２０に付加されている。

なお、該調圧弁５２の開弁圧力は分岐管路５４を介した
パイロット圧Ｐ３によって制御される。

上述の構成において、荷役操作が行われず荷役アクチュ
エータの動作負荷がない状態では、流量切換弁２０を操
作する荷役回路１５のパイロット圧Ｐ３は２０にΩｆ／
Ｃｍ２に達しない程度と至って低く、流量切換弁２０は
ばねの付勢力によってノーマル位置ａに保持されている
。したがって、吐出管路１２を流れる圧力油は絞り部２
１による絞り作用をうけて該流量切換弁２０の出口側流
量が規制され、同時に入口圧力Ｐ１と出口圧力Ｐ２との
間には差圧が生じる。また、このときの出口側流量は分
流弁１４によって確保されるパワーステアリング回路１
３の所要流量をやや上回る程度に設定されており、荷役
回路１５に対する余剰圧力油の送給はごく僅少に制限さ
れている。

１ ところがポンプ１１の回転はエンジン１０に支配されて
随時変動するため、例えばエンジン１０の回転が上昇す
ると吐出管路１２の流量か増加し、同時に入口圧力Ｐｔ
、出口圧力Ｐ２及び出口側流量は共に増大することにな
る。しかし入口圧力Ｐ１の上昇は、パイロット管路２８
から上記した差圧によって均衡状態を保持している容量
制御弁３０のポート３５を経由して直ちに制御シリンダ
４１の油室圧力に反映されるので、ピストンロッド４２
は復帰ばね１１ａの付勢力に抗して斜板傾角を縮小側へ
変化させる。勿論、エンジン１０の回転が低下した場合
には、上記説明とは全く逆作用的な動作を辿ってポンプ
１１の１回転当りの吐出油量が調節されるので、流量制
御弁２０の出口側流量はほぼ一定に保たれる。

かかる状態から例えば操作レバー３ａの操作により荷役
作業が開始され、リフトシリンダ３の動作負荷によって
荷役回路１５のパイロット圧Ｐ３が２０ｋｇｆ／ｃｍ２
以上に上昇すると、流量切換弁２０はばねの付勢力に抗
して切換位置すへと２ 転移され、増勢された絞り復の出口圧力Ｐ２がパイロッ
ト管路２６を介して容量制御弁３０に負荷される。これ
によりスプール３３を操作する入口圧力Ｐ１と出口圧力
Ｐ２との差圧が減少して該スプール３３は図示右方へ移
動し、制御シリンダ４１と連通するポート３５を切欠３
４ｂを介してドレンポート３６に連通させる。その結果
、制御シリンダ４１内の圧力降下と復帰ばね１１ａの付
勢力とによりピストンロッド４２は退勤じ、斜板傾角の
拡大側への変化を通じてポンプ１１の１回転当りの吐出
油量が増加される。勿論、荷役時にはエンジン１０を介
してポンプ１１の回転は急速に上昇せしめられるので、
実質的なポンプ１１の吐出油量もこれに追随する。

このように荷役操作に応答してポンプ１１の吐出油量は
増強されるが、荷役操作はとかく荷扱い場所へフォーク
リフトを接近させる走行操舵と併せ行われることが多く
、リフトシリンダ３が行程（上昇）端に達したのちも操
作レバー３ａかそのまま動作（上昇）端に保持されるこ
とも少なくな３ い。したがって、かかる場合はリフトシリンダ３への給
油の継続によって荷役回路１５の圧力Ｐ３が急速に上昇
し、これがリリーフ弁５のセット圧を上回ることになれ
ば、該リリーフ弁５は開弁じて回路内の圧力油は戻り管
路５１へと導出される。

このとき該戻り管路５１の管末は調圧弁５２によって閉
止されており、導出油量の増加につれて該戻り管路５１
の保持圧力Ｐ４は上昇し、パイロット管路５３を介して
流量切換弁２０に付加される保持圧力Ｐ４とばね圧との
合力が、対抗する荷役回路の圧力Ｐ３に打勝ったとき、
該流量切換弁２０は副次的に操作されてノーマル位置ａ
に切換えられる。このため絞り２１の介入によって入口
圧力Ｐ１と出口圧力Ｐ２と差圧が再度上昇し、パイロッ
ト管路２８．２６を経由した該差圧により、容量制御弁
３０のスプール３３は連鎖的に操作されて制御シリンダ
４１への給油が再開されるので、ピストンロッド４２は
復帰ばね１１ａの付勢力に抗して斜板傾角を縮小側へ変
化させる。かくしてポンプ１回転当りの吐出油量は合理
的に低減され、４ 荷１９回路１５への給油量はリリーフ弁５のセット圧を
充足する程度に調節される。勿論、その後操作レバー３
ａが中立位置又は下降位置へ操作されれば、荷役回路１
５の動作負荷は消去されて同回路圧力Ｐ３は急速に低下
するので、リリーフ弁５は閉弁し、戻り管路５１の保留
油はドレン管路５５から順次油槽へと還流される。

なお、以上はリフトシリンダ３を操作した場合のリリー
フ時について説明したが、ティルトシリンダ４を操作し
た場合も全く同様な形態でポンプ１１の吐出油量が制御
される。ただ、一般にティルト用のリリーフ弁６はリフ
ト用のそれに比しセット圧が低く設定してあり、戻り管
路５１の保持圧力Ｐ４の上限つまり上記調圧弁５２の開
弁圧力もこれに同調するよう、該調圧弁５２には分岐管
路５４を介して荷役回路１５の圧力Ｐ３がパイロット圧
として作用している。

第３図は、高圧にセットされたリフト用リリーフ弁５の
開弁時にのみポンプ１１が可変制御される本発明の別例
を示したもので、本実施例では、５ ティルト用リリーフ弁６の戻り管路は従来と同じくタン
ク管路に接続されており、リフト用すリフ弁５の戻り管
路５１のみが独立的に導出された圧力保持管路となされ
ている。したがって、調圧弁５２ａにはリリーフ弁５の
セット圧に適合するばね圧のみが開弁圧力設定要素とし
て対抗し、分岐管路５４を介したパイロット圧Ｐ３の付
加は省略されている。つまり本実施例は、とくにリリー
フ時における余剰油の影響の大きいリフト作業にのみポ
ンプ１１の可変制御を対応させて、回路構成の簡素化を
図ったものである。

［発明の効果］ 以上、詳述したように本発明は、エンジンに直結された
ポンプの回転変動と荷役操作の有無とを感知して、機に
応じた適切なポンプの容量制御を遂行し、かつ荷ＩＱ回
路のリリーフ弁が開弁じた場合には、蓄圧した戻り管路
の保持圧力をパイロット操作に利用して、さらに副次的
なポンプの容量制御を加味するようにしたものであるか
ら、荷役時が故に看過されていたリリーフ弁の還流余剰
油６ 量をも合理的に削成することが可能となり、かか５２・
・・調圧弁 一層効率的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油圧装置の一実施例を示す油圧回
路図、第２図は同実施例の容量制圓弁を示す断面図、第
３図は同油圧装置の別例を示す油圧回路図、第４図は既
提案の油圧装置を示す油圧回路図である。 ２・・・荷役制御弁　　　　３・・・リフトシリンダ４
・・・ティルトシリンダ　５．６・・・リリーフ弁１０
・・・エンジン １１・・・可変容量機構圧ポンプ １２・・・吐出管路 １３・・・パワーステアリング回路 １４・・・分流弁 １５・・・荷役回路　　　　２０・・・流量切換弁３０
・・・容量制御弁 ４０・・・可変容量機構　　５１・・・戻り管路７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンにより駆動される可変容量形油圧ポンプと、該
   ポンプの吐出管路に設けられ、圧力油をパワーステアリ
   ング回路の所要流量と残余の荷役回路用流量とに分流す
   る分流弁と、該分流弁に至る吐出管路中に配設され、上
   記荷役回路の圧力によつてパイロット操作される絞り付
   き流量切換弁と、該流量切換弁の前後の差圧によつてパ
   イロット操作され、上記ポンプの容量可変機構を制御す
   る容量制御弁とを有し、上記流量切換弁による絞り後の
   流量を、上記パワーステアリング回路の所要流量をやや
   上回る程度に設定するとともに、上記荷役回路に配設さ
   れたリリーフ弁の戻り管路を導出して該管路の圧力を調
   圧弁により保持し、該保持圧力を荷役回路の圧力と対抗
   させて上記流量切換弁を副次的にパイロット操作すべく
   構成したことを特徴とする産業車両の油圧装置。