WO2008015752A1 - Soupape de régulation de fluide - Google Patents

Description

明 細 書

流体制御弁

技術分野

[0001] 本発明は、弁本体内でスプールを変位させることにより流体の流路を変化させてリ フトシリンダへの流体の供給及び排出を制御する流体制御弁に関する。

背景技術

[0002] 従来、弁本体内でスプールを変位させることにより流体の流路を変化させてリフトシ リンダへの流体の供給及び排出を制御する流体制御弁は、図 4に側面断面図、図 5 に前記図 4における X—X断面図をそれぞれ示すような構成を有する。

[0003] すなわち、この流体制御弁 BBは、作動液を吸入する吸入ポート 3、作動液を排出 する排出ポート 4、及びリフトシリンダ Cへ作動液を送出するシリンダポート 5が接続さ れるスリーブ 6、前記シリンダポート 5と排出ポート 4との間の流路を開閉する電磁ソレ ノイド弁 7、及び前記スリーブ 6と前記シリンダポート 5との間に設けられこれらの間の 流路を開閉するリフトロックポペット 9を内部に備えたオペレートチェック弁 8を有する 弁本体 1と、前記スリーブ 6に進退可能に組み込まれシリンダポート 5と吸入ポート 3と を連通させて作動液の流路を形成する上昇位置、シリンダポート 5と排出ポート 4とを 連通させて作動液の流路を形成する下降位置、及びこれらポート間の流路を遮断す る中立位置を選択的にとることが可能なスプール 2とを具備する。

[0004] 前記スプール 2には、第 1〜第 3の環状溝 2a〜2cを形成しているとともに、このスプ ール 2を、図示しない操作レバーに図示しないリンク機構を介して接続し、上述したよ うに、前記上昇位置、前記下降位置、及び前記中立位置を選択的にとることができる ようにしている。

[0005] 一方、弁本体 1のスリーブ 6の周囲には、前記吸入ポート 3に接続した高圧通路 11 と、前記排出ポート 4に接続したタンク通路 12と、前記スプール 2が上昇位置をとつた 際に第 1の環状溝 2aを介して前記高圧通路 11と連通するとともに前記スプール 2が 下降位置をとつた際に第 1の環状溝 2aを介して前記タンク通路 12と連通する作動液 送出通路 13と、前記スプール 2が下降位置をとつた際に第 3の環状溝 2cを介して前 記タンク通路 12とを連通する作動液排出通路 14とを形成している。なお、前記電磁 ソレノイド弁 7はこの作動液排出通路 14上に設けられていて、作業時には常時開放 されている。また、前記作動液排出通路 14は、前記オペレートチェック弁 8から前記 スリーブ 6まで延伸している。

[0006] さらに、前記オペレートチェック弁 8は、前記リフトロックポペット 9と、このリフトロック ポペット 9を収納するプラグ 8aとを具備する。前記リフトロックポペット 9は、前記シリン ダポート 5と前記作動液送出通路 13とを連通させる開放位置と、これら前記シリンダ ポート 5と前記作動液送出通路 13との間を遮断する遮断位置との間で移動可能であ る。また、このリフトロックポペット 9は、内部に背圧室 9aを有するとともにこの背圧室 9 aと外部とを連通するオリフィス 9bを外周に設けてなる。この背圧室 9aは前記作動液 排出通路 14に連通している。そして、このオペレートチェック弁 8と前記シリンダポー ト 5との間にシリンダ通路 15を設けている。すなわち、前記リフトロックポペット 9が開放 位置であればこのシリンダ通路 15と前記作動液送出通路 13とが連通し、前記リフト口 ックポペット 9が遮断位置であればこのシリンダ通路 15と前記作動液送出通路 13との 間が遮断される。

[0007] 力！]えて、前記高圧通路 11には、荷台上昇操作の開始直後及び終了直後において 、リフトシリンダ Cから高圧ポンプに作動液が逆流し荷台が沈み込むことを防ぐべく口 ードチェックポペット 20及びパネ 21を設けている。（例えば特許文献 1参照。） リフトの昇降の際のこのような流体制御弁 BBの各部の作用について以下に述べる

[0008] リフトを上昇させるには、前記スプール 2を図面位置（中立位置）より右方向に移動 させる。すると、第 1の環状溝 2aが右方に移動することによって、高圧通路 11と作動 液送出通路 13が該第 1の環状溝 2aを介して連通し、高圧ポンプからの作動液が口 ードチェックポペット 20を押し開けて高圧通路 11から作動液送出通路 13に導入され 、高圧の作動液圧がリフトロックポペット 9に印加される。この作動液圧によりリフトロッ クポペット 9が図面上方に移動すると、作動液送出通路 11とシリンダ通路 15とが連通 し、前記シリンダ通路 15を介して前記シリンダポート 5へ作動液が供給される (作動液 流れ h)。これによりリフトシリンダ Cのボトム室 C1に高圧の作動液が供給され、リフトが 上昇する。この状態で、スプール 2を中立位置に戻すと、作動液送出通路 13と高圧 通路 11及びタンク通路 12とが遮断されるとともに、作動液排出通路 14とタンク通路 1 2とが遮断されているので、リフトシリンダ Cはその状態を保持する。そして、リフトロッ クポペット 9が図面下方に移動して作動液送出通路 13とシリンダ通路 15との間が遮 断される。

[0009] 一方、リフトを下降させるには、スプール 2を左方向に移動させる。これにより作動液 排出通路 14が、スプール 2の第 3の環状溝 2cを介してタンク通路 12及び排出ポート 4と連通する。すなわち、オペレートチェック弁 9のポペット背圧室 9aがタンク通路 12 と連通され、一次作動液流れ iが生じる。この作動液流れ iによって前記シリンダ通路 1 5と前記ポペット背圧室 9a内との間に差圧が発生する。その差圧によってリフトロック ポペット 9が上方へ移動して開き、前記リフトシリンダ Cのボトム室 C1内の作動液圧が 、作動液送出通路 13及びスプール 2の第 1の環状溝 2aを介してタンク通路 12へ流 れる二次作動液流れ jが生じ、リフトシリンダ Cが下がる。この状態からスプール 2を中 立位置に戻すと、作動液排出通路 14とタンク通路 12との間が遮断されるため、シリン ダ通路 15と背圧室 9a内との間の差圧はなくなり、リフトロックポペット 9がパネ 9dによ つて遮断位置に移動し、前記シリンダ通路 15と作動液送出通路 13との間も遮断され る。

[0010] なおフォークリフトトラックの休止時には、電磁ソレノイド弁 7はソレノイドに電圧が印 カロされておらず閉じているため、スプール 2を左方向に移動させても一次作動液流れ iが発生しないため、リフトロックポペット 9は開かず、リフトも下降しない。

特許文献 1 :登録実用新案公報第 3115605号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] ところで、特許文献 1記載のような構成では、吸入ポート 3から作動液を導入する際 に作動液がロードチェックポペット 20を押し開けるようにしているので、そのさいに圧 力損失が発生するが、最近では、この圧力損失をなくして、エネルギ効率を向上させ る要望が存在する。このような要望を実現するには、ロードチェックポペット 20を省略 してリフトロックポペット 9にロードチェックポペットとしての機能も備えさせることが考え られる。

[0012] し力し、従来の構成の流体制御弁 BBの構成で単にロードチヱックポペット 20を省 略しても、以下の理由で不都合が生じる。

リフトロックポペット 9は、その外周に小径のオリフィス 9bを設けていて、シリンダ通路 1 5とポペット背圧室 9aとの間に差圧を発生させるようにしているので、荷台下降動作 の終了後のスプール 2の中立位置復帰時には、リフトロックポペット 9のオリフィス 9bが 抵抗となり、リフトロックポペット 9の移動ひいてはシリンダポート 5とスプール 2との間を 遮断するのに時間を要する。このような構成で荷台下降動作終了の直後に荷台上昇 操作を行うと、吸入ポート 3側の圧力が上がりきつていない状態で、かつシリンダポー ト 5とスプール 2との間が遮断されていないので、シリンダポート 5から吸入ポート 3に 作動液が逆流して荷台の沈み込みが発生する。しかし、この課題を解決すべく前記 オリフィス 9bを大径にすると、リフトロックポペット 9の開放動作の速度も上昇し、リフト ロックポペット 9を収納するプラグ 8aに激しく衝突して大きな衝突音が発生する別の不 具合が発生する。

[0013] 本発明は、上記問題を解決するために、リフトロックポペットの応答性を高くできるよ うにしつつ、作動端に達した際の衝突音を抑えるようにするものである。

課題を解決するための手段

[0014] すなわち、本発明に係る流体制御弁は、作動液を吸入する吸入ポート、作動液を 排出する排出ポート、及びシリンダへ作動液を送出するシリンダポートが接続される スリーブ、前記シリンダポートと排出ポートとの間の流路を開閉する電磁ソレノイド弁、 及び前記スリーブと前記シリンダポートとの間に設けられこれらの間の流路を開閉す るリフトロックポペットを有する弁本体と、前記スリーブに進退可能に組み込まれシリン ダポートと吸入ポートを連通させて作動液の流路を形成する上昇位置、シリンダポー トと排出ポートを連通させて作動液の流路を形成する下降位置、及びこれらポート間 の流路を遮断する中立位置を選択的にとることが可能なスプールとを具備し、前記リ フトロックポペットが、内部に設けてなる背圧室と、この背圧室の内外を連通するオリ フィスとを有するものであって、前記リフトロックポペットを遮断位置側に付勢する緩衝 手段をさらに具備することを特徴とする。 [0015] このようなものであれば、前記オリフィスを大径のものとして下降動作終了時にリフト ロックポペットによる流路の遮断を素早く行えるようにしてロードチェックポペットとして の機能をも備えさせるようにしつつ、前記ポペットを遮断位置側に付勢する緩衝手段 を設けていることにより、リフトロックポペットの開放動作はこの緩衝手段の付勢力に 抗して行われるので該開放動作の速度を低下させ、作動端に達した際の大きな衝突 音の発生を防ぐことができる。すなわち、ロードチェックポペットを省略して圧力損失 を抑え、リフトロックポペットの遮断動作を素早く行えるようにしてこのリフトロックポぺッ トにロードチェックポペットとしての機能を備えさせつつ、リフトロックポペットが作動端 に達した際の大きな衝突音の発生を抑えることができる。

発明の効果

[0016] 本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏 する。

[0017] すなわち、本発明によれば、前記リフトロックポペット外周のオリフィスを大径のもの として下降動作終了時にリフトロックポペットによる流路の遮断を素早く行えるようにし つつ、前記リフトロックポペットと前記弁本体との間にリフトロックポペットを遮断側に付 勢する緩衝手段を設けていることにより、シリンダポートの開放動作の速度を低下さ せ、リフトロックポペットと弁本体とが激しく衝突することによる大きな衝突音の発生を 抑えることができる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明の一実施形態における流体制御弁を示す側面断面図。

[図 2]図 1における A— A断面図。

[図 3]同実施形態における流体制御弁のリフトロックポペットを示す概略図。

[図 4]従来の流体制御弁を示す側面断面図。

[図 5]図 4における X— X断面図。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 本発明の好ましい実施形態を図 1〜図 3を参照して以下に説明する。ここで、上述 した従来の流体制御弁に対応する部位には、同一の名称及び符号を付している。

[0020] 本実施形態に係る流体制御弁 Bは、フォークリフトトラックに装備され、図 1に側面断 面図、図 2に図 1における A— A断面図を示すような構成を有する。

[0021] 具体的には、この流体制御弁 Bは、上述した従来の流体制御弁 BBと比較して、口 ードチェックポペット 20を省略して!/、ることと、オペレートチェック弁 8の構成が異なる こと以外はほぼ同様の構成を有する。すなわち、この流体制御弁 Bは、弁本体 1と、ス プール 2とを具備する。

[0022] 前記弁本体 1は、作動液を吸入する吸入ポート 3、作動液を排出する排出ポート 4、 及びリフトシリンダ Cへ作動液を送出するシリンダポート 5が接続されるスリーブ 6と、 前記シリンダポート 5と排出ポート 4との間の流路を開閉する電磁ソレノイド弁 7と、前 記スリーブ 6と前記シリンダポート 5との間に設けられこれらの間の流路を開閉するリフ トロッタポペット 9を内部に備えたオペレートチェック弁 8とを具備する。

[0023] 前記スプール 2は、前記スリーブ 6に進退可能に組み込まれシリンダポート 5と吸入 ポート 3とを連通させて作動液の流路を形成する上昇位置、シリンダポート 5と排出ポ ート 4とを連通させて作動液の流路を形成する下降位置、及びこれらポート間の流路 を遮断する中立位置を選択的にとる。また、このスプール 2には、第 1〜第 3の環状溝 2a〜2cを形成しているとともに、このスプール 2を、図示しない操作レバーに図示し な 、リンク機構を介して接続して 、る。

[0024] 一方、弁本体 1のスリーブ 6の周囲には、前記吸入ポート 3に接続した高圧通路 11 と、前記排出ポート 4に接続したタンク通路 12と、前記スプール 2が上昇位置をとつた 際に第 1の環状溝 2aを介して前記高圧通路 11と連通するとともに前記スプール 2が 下降位置をとつた際に第 1の環状溝 2aを介して前記タンク通路 12と連通する作動液 送出通路 13と、前記スプール 2が下降位置をとつた際に第 3の環状溝 2cを介して前 記タンク通路 12とを連通する作動液排出通路 14とを形成している。なお、前記電磁 ソレノイド弁 7はこの作動液排出通路 14上に設けられていて、作業時には常時開放 されている。また、前記作動液排出通路 14は、前記オペレートチェック弁 8から前記 スリーブ 6まで延伸している。

[0025] さらに、前記オペレートチェック弁 8は、図 3に構成を示すように、前記リフトロックポ ペット 9と、このリフトロックポペット 9を収納するプラグ 8aとを具備する。前記リフトロック ポペット 9は、前記シリンダポート 5と前記作動液送出通路 13とを連通させる開放位置 と、これら前記シリンダポート 5と前記作動液送出通路 13との間を遮断する遮断位置 との間で移動可能である。このリフトロックポペット 9は、内部に背圧室 9aを有するとと もにこの背圧室 9aと外部とを連通するオリフィス 9bを外周に設けてなる。この背圧室 9aは前記作動液排出通路 14に連通している。そして、このオペレートチェック弁 8と 前記シリンダポート 5との間にシリンダ通路 15を設けている。すなわち、前記リフトロッ クポペット 9が開放位置であればこのシリンダ通路 15と前記作動液送出通路 13とが 連通し、前記リフトロックポペット 9が遮断位置であればこのシリンダ通路 15と前記作 動液送出通路 13との間が遮断される。さらに詳述すると、前記リフトロックポペット 9は 、前記スプール 2を中立位置に配した場合には、弁本体 1のポペット当接部 laに当 接し、前記作動液送出通路 13と前記シリンダ通路 15との間を遮断する。その一方で 、上述したように内部に背圧室 9aを有し、外周にはこの背圧室 9a内部と前記シリンダ 通路 15とを連通するオリフィス 9bを設けている。このオリフィス 9bは、従来の流体制 御弁 BBにおけるものと比較して大径に設けている。また、前記電磁ソレノイド弁 7を 通過する作動液の流量は、シリンダ通路 15と背圧室 9aとの差圧を従来通り確保すベ ぐ従来の流体制御弁 BBにおけるものと比較して大きく設定している。

[0026] し力して本実施形態では、前記プラグ 8aと前記リフトロックポペット 9との間に、緩衝 手段 9cを具備させている。この緩衝手段 9cは、前記リフトロックポペット 9を遮断側に 付勢する第 1の付勢手段たるポペットパネ 9dと、前記ポペット背圧室 9a内部に配され るとともに中空で長手方向中間部にオリフィス 9fを有するダンパパー 9eと、このダン パパー 9eと前記プラグ 8aとの間に設けられる第 2の付勢手段たるダンパバネ 9gとを 備えている。

[0027] 以下にリフトの昇降の際のこの流体制御弁 B各部の作用を前記図 1、図 2、及び図 3 を参照しつつ述べる。リフトを上昇させるには、前記スプール 2を図面位置（中立位置 )より右方向に上昇位置まで移動させる。すると、第 1の環状溝 2aが右方に移動する ことによって、高圧通路 11と作動液送出通路 13が該第 1の環状溝 2aを介して連通し 、作動液送出通路 13から高圧の作動液圧がリフトロックポペット 9に印加される。この 作動液圧によりリフトロックポペット 9が図面上方に移動すると、作動液送出通路 13と シリンダ通路 15とが連通し、前記シリンダ通路 15を介して前記シリンダポート 5へ作 動液が供給される。これによりリフトシリンダ Cのボトム室 C1に高圧の作動液が供給さ れ、リフトが上昇する。この状態で、スプール 2を中立位置に戻すと、作動液送出通路 13と高圧通路 11との間が遮断されるとともに、作動液排出通路 14とタンク通路 12と が遮断されているので、リフトシリンダ Cはその状態を保持する。そして、リフトロックポ ペット 9が図面下方に移動して作動液送出通路 13とシリンダ通路 15との間が遮断さ れる。すなわち、前記リフトロックポペット 9及び前記電磁ソレノイド弁 7は、リフトを上昇 させた状態で放置した場合に作動液の逆流によりリフトが下降するのを防ぐリフトロッ ク機構を構成している。

一方、リフトを下降させるには、前記スプール 2を左方向に下降位置まで移動させる 。これにより作動液排出通路 14がスプール 2の第 3の環状溝 2cを介してタンク通路 1 2と連通する。すなわち、背圧室 9aがタンク通路 12と連通する。他方、リフトシリンダ C のボトム室 C1には、負荷 Wとピストン C2の自重による圧力がシリンダポート 5及びシリ ンダ通路 15を介して、リフトロックポペット 9の下部に作用する。その際、シリンダポー ト 5からの作動液がシリンダ通路 15に供給され、供給された作動液は前記リフトロック ポペット 9のオリフィス 9bを介して前記背圧室 9a内に導入される。このとき、前記シリン ダ通路 15と前記背圧室 9a内との間に差圧が発生する。この差圧によりポペット 9が図 面上方へ移動して開放位置に移動し、前記リフトシリンダ Cのボトム室 C1内の作動液 が、作動液送出通路 13及びスプール 2の第 1の環状溝 2aを介してタンク通路 12へ 流れ、リフトシリンダ Cが下がる。この状態からスプール 2を中立位置に戻すと作動液 排出通路 14とタンク通路 12との間が遮断されるため、シリンダ通路 15と背圧室 9a内 との間の差圧はなくなり、リフトロックポペット 9がパネ 9dによって遮断位置に移動し、 前記シリンダ通路 15と作動液送出通路 13との間も遮断される。その際、前記ポペット 背圧室 9aと前記シリンダ通路 15との間を連通させる前記オリフィス 9bは、従来のもの と比較して大径にしているので移動の際の抵抗が少なぐリフトロックポペット 9の図面 下方への移動速度すなわち遮断位置への移動速度が従来のものよりも速ぐより速 やかにシリンダ通路 15と作動液送出通路 13との間を遮断する。従って、その直後に スプール 2を上昇位置に移動させた場合であっても、作動液送出通路 13からの作動 液圧が十分高くなるまでシリンダ通路 15と作動液送出通路 13との間を遮断し、作動 液の逆流に伴うリフトの沈み込みを防ぐ。このように、このリフトロックポペット 9はロード チェックポペットとしての機能も兼ね備えて 、る。

[0029] その一方、リフトロックポペット 9が遮断位置から図面上方、すなわち開放位置に向 けて移動する際には、このリフトロックポペット 9は緩衝手段 9cからの付勢力に抗して 移動する。まず、前記ポペットパネ 9d及びダンパバネ 9gは、上述したようにこのリフト ロックポペット 9を遮断位置に向けて付勢している。さらに、前記ダンパパー 9e内部に は作動液が充填されている力 このダンパパー 9eの中空部には上述したようにオリフ イス 9fが設けられているので、リフトロックポペット 9に押圧されてこのダンパパー 9eが 移動する際、このオリフィス 9fの部位でダンパパー 9eと作動液との間に抵抗が発生し 、この抵抗に伴う抵抗力が遮断位置に向力 方向に作用する。このようにしてリフト口 ックポペット 9が遮断位置から開放位置に向けて移動する際に、緩衝手段 9cにより該 リフトロックポペット 9は遮断位置に向けて付勢されるので、移動速度が低下し、リフト ロックポペット 9がプラグ 8aに衝突したさいの衝突音が小さくなる。

[0030] 従って、本実施形態に係る流体制御弁 Bの構成を採用すれば、ロードチェックポぺ ットを省略して圧力損失の低下を図りつつ、リフトロックポペット 9に形成したオリフィス 9bを従来のものより大径に構成してリフト下降操作終了後のシリンダ通路 15と作動 液送出通路 13との間の遮断を速やかに行いその直後に上昇操作が行われた場合 の作動液の逆流に起因するリフトの沈み込みを防ぐロードチェックポペットの機能をリ フトロックポペット 9に備えさせることができる。し力もリフトロックポペット 9とプラグ 8aと の間に緩衝手段 9cを設けることによりリフトロックポペット 9の急な開放動作に伴いプ ラグ 8aと急激に衝突して大きな衝撃音が生じる不具合の発生を防ぐこともできる。

[0031] なお、本発明は上述した実施の形態に限らない。

[0032] 例えば、緩衝手段は、ダンパパーとパネとを利用したものでなぐ液圧ダンバなど開 放側に向かうリフトロックポペットを遮断位置側に付勢可能なものであればよい。

[0033] また、ダンパパー内部には必ずしもオリフィスを設ける必要はなぐダンパパーとこ のダンパパーを収納するプラグ等との間の隙間を介して作動液をダンパパー内部に 導入する構成を採用してもよい。

[0034] その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してもよい。 産業上の利用可能性

本発明を活用すれば、リフトロックポペット外周のオリフィスを大径のものとして下降 動作終了時にリフトロックポペットによる流路の遮断を素早く行えるようにしつつ、前記 リフトロックポペットを遮断側に付勢する緩衝手段を設けて 、ることにより、シリンダポ ートの開放動作の速度を低下させ、リフトロックポペットが作動端に達した際の大きな 衝突音の発生を抑えることができる。

Claims

請求の範囲

作動液を吸入する吸入ポート、作動液を排出する排出ポート、及びシリンダへ作動液 を送出するシリンダポートが接続されるスリーブ、前記シリンダポートと排出ポートとの 間の流路を開閉する電磁ソレノイド弁、及び前記スリーブと前記シリンダポートとの間 に設けられこれらの間の流路を開閉するリフトロックポペットを有する弁本体と、前記 スリーブに進退可能に組み込まれシリンダポートと吸入ポートを連通させて作動液の 流路を形成する上昇位置、シリンダポートと排出ポートを連通させて作動液の流路を 形成する下降位置、及びこれらポート間の流路を遮断する中立位置を選択的にとる ことが可能なスプールとを具備し、前記リフトロックポペットが、内部に設けてなる背圧 室と、この背圧室の内外を連通するオリフィスとを有するものであって、

前記リフトロックポペットを遮断位置側に付勢する緩衝手段をさらに具備することを 特徴とする流体制御弁。