JP2000355497A - フォークリフトトラックの荷役用シリンダの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷、無負荷に拘らずどのような状態でも作
業における操作レバーの操作性を良好にする。 【解決手段】 指令信号を出力して比例電磁弁８の作動
を制御するコントローラ９を備えたフォークリフトトラ
ックのリフトシリンダ３の制御装置において、負荷を検
出する圧力センサー１１を備えると共に、前記コントロ
ーラ９において、この圧力センサー１１で検出した負荷
に基づいて負荷が大きいほど比例電磁弁８に出力する指
令信号の初期値を大きくし、かつこの指令信号の変化量
を小さくすることで、操作レバー１０におけるレバー操
作範囲を大きくするようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォークリフトト
ラックにおいて、フォークを昇降動するリフトシリンダ
やマストを傾動するチルトシリンダ、その他のアタッチ
メント用のシリンダ等の荷役用シリンダを制御する制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフォークリフトトラックの荷役用
シリンダの制御装置としては、まず、フォークリフトト
ラックにおいて、図１に示すように、例えばフォーク１
をチェーン２を介して昇降動させる荷役用シリンダであ
るリフトシリンダ３の制御装置は、このリフトシリンダ
３を駆動させる油圧回路４として、油圧タンク５の作動
油を吐出する油圧ポンプ６と、この油圧ポンプ６を駆動
するポンプモータ７を備えると共に、油圧ポンプ６より
吐出する作動油の流量を規制して所望の流量をリフトシ
リンダ３に供給する操作弁である比例電磁弁８を備えて
いる。

【０００３】この比例電磁弁８は、入力する指令信号に
基づいてソレノイドＡとソレノイドＢによりスプールを
動かして、上昇位置Ｕ、停止位置Ｎ、下降位置Ｄにおい
て移動するようになり、作動油の流れる方向とバルブ開
度変更による作動油の流量を変更して、リフトシリンダ
３における上昇、停止、下降を行う。

【０００４】そして、ソレノイドＡとソレノイドＢはコ
ントローラ９に接続しており、このコントローラ９より
指令信号を受けて制御されている。そして、このコント
ローラ９においては車体の運転室に設置した操作レバー
１０に接続し、操作レバー１０の操作方向や操作量を入
力し、これによりポンプモータ７を駆動すると共に、こ
の操作量に基づいてレノイドＡあるいはソレノイドＢに
指令信号を出力して比例電磁弁８の作動を制御する。

【０００５】このようになるコントローラ９において、
比例電磁弁８の作動を制御するために出力する指令信号
は、予め設定した図２に示すレバー操作量に対する比例
電磁弁８のバルブ開度を示す演算マップにより算出され
るバルブ開度である。この演算マップは、レバー操作量
を０％から１００％までとして、例えば、１０％におい
て一旦大きく立上がって初期値としての所定の値とし、
ここからレバー操作量８０％までバルブ開度が直線的に
増加して、レバー操作量８０％においてバルブ開度の全
開である１００％となるように設定したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のフォークリフト
トラックの荷役用シリンダの制御装置において、コント
ローラに予め設定されたレバー操作量に対する比例電磁
弁のバルブ開度を示す演算マップは一律決定されていた
もので、フォーク上に載置する荷物の重量が０である無
負荷時を基準に決定されていた。このため、例えば、フ
ォーク上昇におけるリフトシリンダの作動速度にあって
は、フォーク上に荷物を載置した負荷時も、無負荷時も
指令信号が同じであると、図３に示すように、無負荷時
はＡ線のようにレバー操作量に応じた作動速度となる
が、フォーク上に荷物を載置した負荷時はこの負荷によ
ってＢ線のようにレバー操作に対してレバー操作量が大
きくならないと動かないようになり、これは、所定の指
令信号を出力しても負荷によって実際にリフトシリンダ
が作動するのが遅れるためである。しかも、この作動す
るのが遅れることにより、作業者がリフト速度をコント
ロールできるレバー操作（ストローク）範囲が無負荷時
と比べると極めて小さくなり、これは例えば、無負荷時
はレバー操作範囲が１０％から８０％となるが、負荷時
は５０％から８０％となりレバー操作範囲が極めて小さ
くなる。このため、作業者においては、操作レバーの操
作による作動速度の速度調整が極めて難しくなるという
問題が生じていた。本発明は、この問題を解消すること
を、その課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、作業油を吐出
する油圧ポンプと、この油圧ポンプより吐出する作動油
の流量を規制して所望の流量を荷役用シリンダに供給す
る比例電磁弁とを備え、この比例電磁弁に操作レバーの
操作に基づいた指令信号を出力して比例電磁弁の作動を
制御するコントローラを備えたフォークリフトトラック
の荷役用シリンダの制御装置において、負荷を検出する
負荷検出手段を備えると共に、前記コントローラにおい
て、この負荷検出手段で検出した負荷に基づいて負荷が
大きいほど比例電磁弁に出力する指令信号の初期値を大
きくし、かつこの指令信号の変化量を小さくすること
で、操作レバーにおけるレバー操作範囲を大きくするよ
うにしたリフトトラックの荷役用シリンダの制御装置で
ある。

【０００８】

【作用】本発明によれば、負荷時の作業の際に、レバー
操作に対してレバー操作量が大きくならないと動かない
といったことをなくすことができると共に、作業者がリ
フト速度をコントロールできるレバー操作範囲も無負荷
時と比べて小さくなるのを防止することができ、操作レ
バーの操作による作動速度の速度調整を容易なものとす
ることで、負荷、無負荷に拘らずどのような状態でも作
業における操作レバーの操作性を良好にする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明によるフォークリフトトラ
ックの荷役用シリンダの制御装置の実施の形態について
説明する。フォークリフトトラックにおいて、図４に示
すように、例えばフォーク１をチェーン２を介して昇降
動させる荷役用シリンダであるリフトシリンダ３の制御
装置は、このリフトシリンダ３を駆動させる油圧回路４
として、油圧タンク５の作動油を吐出する油圧ポンプ６
と、この油圧ポンプ６を駆動するポンプモータ７を備え
ると共に、油圧ポンプ６より吐出する作動油の流量を規
制して所望の流量をリフトシリンダ３に供給する比例電
磁弁８を備えている。

【００１０】この比例電磁弁８は、入力する指令信号に
基づいてソレノイドＡとソレノイドＢによりスプールを
動かして、リフトシリンダ３のボトム側に作動油を供給
するようになる上昇位置Ｕ、作動油の流れを遮断するよ
うになる停止位置Ｎ、リフトシリンダ３のボトム側より
作動油を油圧タンク５に流すようになる下降位置Ｄにお
いて移動するようになり、作動油の流れる方向と作動油
の流量を変更して、リフトシリンダ３における上昇、停
止、下降を行う。

【００１１】そして、ソレノイドＡとソレノイドＢはコ
ントローラ９に接続しており、このコントローラ９より
指令信号を受けて制御されている。そして、このコント
ローラ９においては車体の運転室に設置した操作レバー
１０に接続し、操作レバー１０の操作方向や操作量を入
力し、これによりポンプモータ７を駆動すると共に、こ
の操作量に基づいてソレノイドＡあるいはソレノイドＢ
に指令信号を出力して比例電磁弁８の作動を制御する。

【００１２】また、油圧回路４におけるリフトシリンダ
３の圧力すなわち負荷を検出する負荷検出手段である圧
力センサー１１を備え、この圧力センサー１１によりリ
フトシリンダ３の負荷を検出することで、フォーク上に
載置した荷物の重量である荷役する荷物による負荷を検
出する。そして、この圧力センサー１１も前記コントロ
ーラ９に接続しており、圧力センサー１１で検出したリ
フトシリンダ３の負荷をコントローラ９に入力する。

【００１３】そして、前記コントローラ９において、比
例電磁弁８の作動を制御するために出力する指令信号
は、予め設定した図５に示すレバー操作量に対する比例
電磁弁８のバルブ開度を示す演算マップにより算出し、
これを圧力センサー１１で検出したリフトシリンダ３の
負荷に基づいて負荷が大きいほど指令信号の初期値を大
きくし、かつこの指令信号の変化量を小さくしたバルブ
開度である。

【００１４】この指令信号の算出について具体的に説明
すると、まず、レバー操作量に対する比例電磁弁８のバ
ルブ開度を示す演算マップよりレバー操作量に応じた指
令信号を算出する。このレバー操作量に対する比例電磁
弁８のバルブ開度を示す演算マップは、図５に示すよう
に、フォークに載置する荷物の重量が０である無負荷時
を基準としたもので、例えば、レバー操作量１０％にお
いて一旦大きく立上がって初期値としての所定の値とな
り、この所定の値としては予め実験等により求めた無負
荷時におけるリフトシリンダ３が実際に作動しない範囲
での略最大値、具体的にはリフトシリンダ３が実際に作
動する値から比例電磁弁８における作動のばらつき
（値）を引いて求め、この求めた値を初期値とし、この
初期値からレバー操作量８０％までバルブ開度を直線的
に増加して、レバー操作量８０％においてバルブ開度の
全開である１００％となるようにしている。これによ
り、フォークに荷物が無い時すなわち無負荷時において
は前述のようにしてレバー操作量に応じた指令信号を算
出する。

【００１５】一方、フォーク上に荷物を載置した負荷時
においては前述のようにして算出した指令信号を圧力セ
ンサー１１で検出した負荷に応じて変更して算出する。
この指令信号の変更は、まず、指令信号の初期値におい
ては、例えば、図６に示すように、負荷に対する初期増
加量を示す演算マップを用い、この演算マップは予め実
験等により求めたもので、具体的には、図６に示すよう
に、何種類かの負荷でで無負荷と同じように初期値をそ
れぞれ求めて、このそれぞれの初期値の間の増加量は補
間にて求める。なお、この演算マップは折れ線になって
いるが、これを直線的なものにしても良い。また、この
ような演算マップを用いることなく、式によって求める
ようにしても良い。例えば、直線的なものであれば、最
大初期増加量ｉｍａｘ を予め求めておき、負荷（圧）
Ｐから無負荷（圧）Ｐ０ を引いたものを定格負荷
（圧）Ｐｍａｘ から無負荷（圧）Ｐ０ を引いたもの
で割って、この値を予め求めた最大初期増加量ｉｍａｘ
に掛けることで、負荷に対する初期増加量を算出す
る。これを式にすると、初期増加量＝ｉｍａｘ ×（Ｐ
−Ｐ０ ）÷（Ｐｍａ−Ｐ０ ）となる。このような各
種の方法で負荷に対する初期増加量を求めることができ
る。そして、この負荷に対する初期増加量を示す演算マ
ップあるいは式を用いて負荷に対する初期増加量を算出
し、この初期増加量を前述のレバー操作量に対する比例
電磁弁８のバルブ開度を示す演算マップを基にして算出
した指令信号の初期値に加算することで、負荷に応じて
変更した指令信号の初期値を算出し、この指令信号の初
期値は負荷が大きいほど大きくしている。

【００１６】そして、レバー操作量を増加した際の指令
信号においては、前述のレバー操作量に対する比例電磁
弁８のバルブ開度を示す演算マップを用いて算出した指
令信号に負荷に応じた増加量を加算して変更することで
指令信号を算出する。この負荷に応じて変更した指令信
号の算出は、まず、レバー操作量に応じた係数を算出
し、この係数としては、図７に示すように、レバー操作
量に対する係数を示す演算マップより算出し、演算マッ
プはレバー操作量が小さい時、例えば１０％以下はその
値を１とし、ここからレバー操作量が増加するにしたが
って徐々にその値が小さくなり、８０％で０となる。そ
して、このレバー操作量に応じた係数を指令信号の初期
値において算出した初期増加量に乗算することで増加量
を算出し、この増加量を前述のレバー操作量に対する比
例電磁弁８のバルブ開度を示す演算マップを用いて算出
した指令信号に加算することで、負荷に応じて変更した
指令信号を算出し、この指令信号は負荷が大きいほどそ
の変化量を小さくしている。

【００１７】これにより、最終的に比例電磁弁８に出力
する指令信号としては、図５に示すように、無負荷時が
図５中において実線で示すような線となると共に、定格
負荷時（最大荷重時）が例えば図５中において一点鎖線
で示すような線となり、負荷に応じてこの無負荷時の線
と定格負荷時の線との間で変化するようになる。

【００１８】このようにコントローラ９において、比例
電磁弁８に出力する操作レバー１０の操作に基づいた指
令信号を、圧力センサー１１より入力する負荷に応じて
変更して算出し、これを比例電磁弁８に出力すること
で、フォーク１上昇におけるリフトシリンダ３の作動速
度にあっては、無負荷時、それぞれの負荷時において指
令信号がそれぞれ異なり、図８に示すように、無負荷時
は実線で示すようにレバー操作量に応じた作動速度とな
る。また、フォーク１上に荷物を乗せた負荷時、例えば
図８中において一点鎖線で示す定格負荷時と実線で示す
無負荷時との間で負荷に応じて変化するようになり、レ
バー操作に対してレバー操作量が大きくならないと動か
ないといったことをなくすことができると共に、作業者
がリフト速度をコントロールできるレバー操作（ストロ
ーク）範囲も無負荷時と同様に大きくすることができ、
これは例えば、無負荷時はレバー操作範囲が１０％から
８０％となると共に、負荷時も１０％から８０％とな
り、無負荷時、負荷時共、レバー操作範囲を大きくする
ことができる。

【００１９】このようになることで、荷役作業の際、特
に負荷時の作業の際に、操作レバー１０のレバー操作範
囲が小さくなるのを防止し、操作レバー１０の操作によ
る作動速度の速度調整を容易なものとすることができ、
荷役作業における操作レバー１０の操作性の向上を図る
ことができる。

【００２０】なお、前記コントローラ９において、比例
電磁弁８の作動を制御するために出力する指令信号とし
てのレバー操作量に対する比例電磁弁８のバルブ開度を
示す演算マップにあっては、前述のものに限定されるも
のではなく、例えば、図９に示すように、初期値からの
増加を前述した直線的な増加ではなく、曲線的な増加に
するようにしても良い。

【００２１】次に、本発明によるフォークリフトトラッ
クの荷役用シリンダの制御装置の他の実施の形態につい
て説明すると、前述の実施の形態とほぼ同様となるが、
コントローラ９における比例電磁弁８の作動を制御する
ために出力する指令信号の算出において、前述の実施の
形態と異なる。よって、この指令信号の算出について具
体的に説明すると、レバー操作量に対する比例電磁弁８
のバルブ開度を示す演算マップよりレバー操作量に応じ
た指令信号を算出するが、このレバー操作量に対する比
例電磁弁８のバルブ開度を示す演算マップは、図１０に
示すように、無負荷時を基準とした無負荷用演算線Ａ
と、この無負荷用演算線Ａに対し初期値が若干大きくか
つその変化量が若干小さくなる小負荷用演算線Ｂと、無
負荷用演算線Ａに対し初期値が大きくかつその変化量が
小さくなる大負荷用演算線Ｃとを備えて、無負荷、小負
荷、大負荷とに区別する。

【００２２】この無負荷用演算線Ａは、例えば、レバー
操作量１０％において一旦大きく立上がって初期値とし
ての所定の値となり、この所定の値としては予め実験等
により求めた無負荷時におけるリフトシリンダ３が実際
に作動しない範囲での略最大値とし、この初期値からレ
バー操作量８０％までバルブ開度を直線的に増加して、
レバー操作量８０％においてバルブ開度の全開である１
００％となるようにしている。また、小負荷用演算線Ｂ
は、レバー操作量１０％において予め実験等により求め
た小負荷時におけるリフトシリンダ３が実際に作動しな
い範囲での略最大値すなわち無負荷用演算線Ａに対して
若干大きな値となる初期値とし、この初期値からレバー
操作量８０％までバルブ開度を直線的に増加して、レバ
ー操作量８０％においてバルブ開度の全開である１００
％となるようにしており、この直線的に増加する部分の
傾斜を無負荷用演算線Ａに対して若干小さくすなわち変
化量を若干小さくしている。さらに、大負荷用演算線Ｃ
は、レバー操作量１０％において予め実験等により求め
た大負荷時におけるリフトシリンダ３が実際に作動しな
い範囲での略最大値すなわち無負荷用演算線Ａに対して
大きな値となる初期値とし、この初期値からレバー操作
量８０％までバルブ開度を直線的に増加して、レバー操
作量８０％においてバルブ開度の全開である１００％と
なるようにしており、この直線的に増加する部分の傾斜
を無負荷用演算線Ａに対して大幅に小さくすなわち変化
量を小さくしている。

【００２３】そして、圧力センサー１１で検出した負荷
に応じて、レバー操作量に対する比例電磁弁８のバルブ
開度を示す演算マップの無負荷用演算線Ａ、小負荷用演
算線Ｂ、大負荷用演算線Ｃの中から所望の演算線を選択
し、選択した演算線を用いてレバー操作量に応じた指令
信号を算出する。

【００２４】これにより、最終的に比例電磁弁８に出力
する指令信号は負荷に応じて変更するようになり、前述
の実施の形態と同様、荷役作業の際、特に負荷時の作業
の際に、操作レバー１０のレバー操作範囲が小さくなる
のを防止し、操作レバー１０の操作による作動速度の速
度調整を容易なものとすることができ、荷役作業におけ
る操作レバー１０の操作性の向上を図ることができる。

【００２５】なお、レバー操作量に対する比例電磁弁８
のバルブ開度を示す演算マップにおいては、無負荷用演
算線Ａ、小負荷用演算線Ｂ、大負荷用演算線Ｃの３パタ
ーンに限定されるものではなく、さらに複数のパターン
のものにしても良い。

【００２６】また、前述した各実施の形態において、荷
役用シリンダとしてはリフトシリンダを用いた例で説明
していたが、これに限定されるものではなく、マストを
前後傾動するチルトシリンダやその他のアタッチメント
用のシリンダ等であっても良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、負荷時の作業の際に、レバー
操作に対してレバー操作量が大きくならないと動かない
といったことをなくすことができると共に、作業者がリ
フト速度をコントロールできるレバー操作範囲も無負荷
時と比べて小さくなるのを防止することができ、操作レ
バーの操作による作動速度の速度調整を容易なものとす
ることで、負荷、無負荷に拘らずどのような状態でも作
業における操作レバーの操作性を良好にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のフォークリフトトラックの荷役用シリン
ダの制御装置の構成図である。

【図２】従来のレバー操作量に対する比例電磁弁のバル
ブ開度を示す演算マップを説明する図表である。

【図３】従来のレバー操作量に応じた作動速度を説明す
る図表である。

【図４】本発明によるフォークリフトトラックの荷役用
シリンダの制御装置の構成図である。

【図５】本発明によるレバー操作量に対する比例電磁弁
のバルブ開度を示す演算マップを説明する図表である。

【図６】本発明による負荷に対する初期増加量を示す演
算マップを説明する図表である。

【図７】本発明によるレバー操作量に対する係数を示す
演算マップを説明する図表である。

【図８】本発明によるレバー操作量に応じた作動速度を
説明する図表である。

【図９】本発明による他のレバー操作量に対する比例電
磁弁のバルブ開度を示す演算マップを説明する図表であ
る。

【図１０】本発明による他のレバー操作量に対する比例
電磁弁のバルブ開度を示す演算マップを説明する図表で
ある。

【符号の説明】

１…フォーク、２…チェーン、３…リフトシリンダ、４
…油圧回路、５…油圧タンク、６…油圧ポンプ、７…ポ
ンプモータ、８…比例電磁弁、９…コントローラ、１０
…操作レバー、１１…圧力センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業油を吐出する油圧ポンプ６と、この
   油圧ポンプ６より吐出する作動油の流量を規制して所望
   の流量を荷役用シリンダに供給する比例電磁弁８とを備
   え、この比例電磁弁８に操作レバー１０の操作に基づい
   た指令信号を出力して比例電磁弁８の作動を制御するコ
   ントローラ９を備えたフォークリフトトラックの荷役用
   シリンダの制御装置において、 負荷を検出する負荷検出手段を備えると共に、前記コン
   トローラ９において、この負荷検出手段で検出した負荷
   に基づいて負荷が大きいほど比例電磁弁８に出力する指
   令信号の初期値を大きくし、かつこの指令信号の変化量
   を小さくすることで、操作レバー１０におけるレバー操
   作範囲を大きくするようにしたことを特徴とするフォー
   クリフトトラックの荷役用シリンダの制御装置。