JPH0692598A - 荷役操作レバー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作レバーの操作力を重くすることなく，操
作力のオーバーシュートや車台の振動等による誤動作の
生じない荷役操作レバー装置を提供すること。 【構成】 操作レバー１０と，操作レバー１０の変位量
を変換するトランスジューサと，操作レバー１０を中立
位置に復帰させる復元部２０１，２０２とを有する荷役
操作レバー装置１１である。上記復元部２０１，２０２
は，粘性流体３０を充填したハウジング２５と，ピスト
ンロッド２１と，ピストン２２と，弾性部材２３とを有
している。上記ピストン２２には粘性流体３０通過用の
小穴２４が設けてある。また，弾性部材２３は，ピスト
ンロッド２１を中立位置に押し戻す方向に付勢されてい
る。

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等におけ
る荷役操作レバー装置の改良に関する。

【０００２】

【従来技術】フォークリフト等における荷役操作レバー
装置としては，荷役操作レバー装置が直接に油圧コント
ロールバルブに直結された機械式のものがある。また，
操作レバーの操作角度を一担電気信号に変換し，電気式
の制御装置を経てコントロールバルブを駆動する，いわ
ゆる電気信号変換式の荷役操作レバー装置も多く用いら
れている（例えば実開昭５８−１１４２９９号公報参
照）。

【０００３】上記電気信号変換式の荷役操作レバー装置
９０は，例えば，図５，図６に示すように，操作レバー
９１の下端に設けた突部９２がポテンショメータ４１１
の回転軸４１２を回転するリンク９３に結合されてい
る。そして，操作レバー９１の回転角θと同じだけ，ポ
テンショメータの回転軸４１２を回転させ，θに比例し
た電気信号に変換する。また，操作レバー９１の下部に
は操作レバーを中立位置（θ＝０）に復元させるための
復元部９４が設けられている。復元部９４には，図５に
示すようにコイルスプリング等の弾性部材９４１を配設
してあり，操作レバー９１の操作角θに比例した復元力
を操作レバー９１に与えている。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の荷
役操作レバー装置には，下記のような問題がある。即
ち，上記復元部９４の弾性部材９４１の復元力を強くす
ると，操作レバー９１の操作が重くなるという問題があ
る。一方，操作し易いように，弾性部材９４１の復元力
を弱くすると次のような問題を生ずる。

【０００５】（イ）車台の振動等によって操作レバーが
動揺し誤った操作角θの電気信号出力を生じ易くなる。
そもそも弾性部材による復元力は，操作レバーの操作角
θに比例する。従って，操作レバーの中立位置（θ＝
０）近傍では弾性部材の復元力は極めて小さい。操作を
軽くするため弾性部材を弱めればこれが更に顕著とな
り，ほとんどポテンショメータの負荷だけとなる。それ
故振動等に応動して操作レバーが動揺し易い。

【０００６】（ロ）操作レバーを操作した後，手から操
作レバーを離せば，操作レバーが中立点（θ＝０）を行
き過ぎる，いわゆるオーバーシュートを生ずる。上記の
ように，操作レバーの中立位置における弾性部材の復元
力は弱い。そのうえ，手から離された操作レバーは，そ
の中立位置に至るまで加速度がついている。従って操作
レバーのオーバーシュートが発生し易い。

【０００７】本発明は，かかる従来の問題点に鑑み，操
作レバーの操作力を重くすることなく，操作レバーのオ
ーバーシュートや車台の振動等による操作レバーの誤動
作が生じない荷役操作レバー装置を提供しようとするも
のである。

【０００８】

【課題の解決手段】本発明は，操作レバーと，操作レバ
ーの操作変位量を電気信号に変換するトランスジューサ
と，操作レバーを中立位置に復帰させる復元部とを有す
る荷役操作レバー装置において，上記復元部は，粘性流
体を充填したハウジングと，操作レバーの作動に伴って
往復運動するピストンロッドと，上記ハウジング内に配
設されピストンロッドの他端に取付たピストンと，該ピ
ストンに作用する弾性部材とを有しており，上記ピスト
ンにはピストンを貫通する，粘性流体通過用の小穴が設
けてあると共に，上記弾性部材はピストンロッドを中立
位置に押し戻す方向に付勢されていることを特徴とする
荷役操作レバー装置にある。

【０００９】本発明において最も注目すべきことは，復
元部を次のように構成したことである。即ち，復元部
は，ハウジングと，ピストンと，ピストンロッドと，弾
性部材とを有している。そして上記ハウジング内には粘
性流体を充填してあり，ピストンには小穴を設けてあ
る。

【００１０】上記ピストンロッドは，操作レバーの作動
に伴なって往復運動を行うよう構成されている。その方
法としては，例えば，ピストンロッドの一端を操作レバ
ーの一端に取付けるなどの方法がある。また，ピストン
はハウジング内に配設され，ピストンロッドの一端に取
付けられている。そして，上記弾性部材は，ピストンロ
ッドの往復運動に応動してピストンロッドを中立位置に
押し戻す方向に付勢されている。弾性部材としては，コ
イルスプリング，板バネ等がある。

【００１１】更に，上記ピストンにはハウジング内の粘
性流体を通過させるための小穴が設けてある。粘性流体
には，例えば，油圧装置の作動油などがある。また，本
発明の荷役操作レバー装置が，操作レバーの操作変位量
を電気信号に変換するトランスジューサを有しているこ
とは従来例と同様である。トランスジューサとしては，
ポテンショメータ式，差動トランス式などの各種のトラ
ンスジューサがある。

【００１２】

【作用及び効果】本発明の荷役操作レバー装置を操作し
たとき，復元部のピストンロッドが往復運動を行う。そ
してピストンロッドの往復運動はピストンを往復させ，
弾性部材に作用する。そして弾性部材は，従来装置と同
様にピストンロッドの移動量，即ち操作レバーの操作角
θに比例した弾性部材復元力Ｆ₁ を生ずる。

【００１３】また，復元部のハウジング内には，粘性流
体が充填されている。そのため，ピストンが往復運動す
るためには，ピストンを境にしてハウジング内の左室と
右室の粘性流体の量を変化させなければならない。即
ち，左室と右室との間に粘性流体の流れを発生させなけ
ればならない。

【００１４】例えば，ピストンが右方に移動する場合に
は，ピストンの移動距離に応じて，左室内の粘性流体が
増加し，右室の粘性流体は同量だけ減少する必要があ
る。ピストンが左方に移動する場合はその逆である。

【００１５】上記，粘性流体の移動はピストンに設けた
小穴によって行なわれる。すなわち，ピストンが右方に
移動するときには，右室の粘性流体が上記ピストンの小
穴を通って左室に流動する。ピストンが左方に移動する
ときは，逆方向の粘性流体の流動が生ずる。そして，こ
の粘性流体の流動に伴って制動力が発生する。

【００１６】この粘性流体の制動力について詳説すれば
以下のようである。即ち，上記のような粘性流体の流動
を生じさせるためにはピストンに流体操作力Ｆ₂ を与え
る必要がある。この流体操作力Ｆ₂ は粘性流体の流量Ｑ
に比例し，上記ピストンの小穴の面積に反比例する。ま
た，粘性流体の流量Ｑはピストンの移動速度Ｖｐに比例
するから，流体操作力Ｆ₂ はピストンの移動速度Ｖｐに
比例する。そしてピストンの移動速度Ｖｐは操作レバー
の操作角速度ω（＝ｄθ／ｄｔ）に比例する。

【００１７】換言すれば，粘性流体が操作レバーの角速
度ωに比例する制動（ダンパー）力を与えるということ
である。そしてこの制動作用の強弱は上記のようにピス
トンに設けた小穴の大小により変化する。また，粘性流
体の粘度を変えることによっても変化する。

【００１８】上記のようにピストンを操作するために
は，前記弾性部材の復元力Ｆ₁ に抗するレバー操作力Ｆ
₁ ´と上記粘性流体の制動力Ｆ₂ に抗するレバー操作力
Ｆ₂ ´とを加える必要がある（Ｆ₁ ´＝α₁ Ｆ₁ ，Ｆ₂
´＝α₂ Ｆ₂ ）。そして，上記弾性部材復元力に対する
レバー操作力Ｆ₁ ´と粘性流体の制動力に対するレバー
操作力Ｆ₂ ´とを適度にバランスさせることができる。
すなわち通常行われる操作レバーの操作スピードωｓと
操作角θｓ内に於てはレバー操作力（＝Ｆ₁ ´＋Ｆ
₂ ´）が従来の操作力より大きくならないようにするこ
とができる。

【００１９】一方，前記制動力Ｆ₂ は，レバーの操作角
θの変化率にのみ関係し，θの絶対値に関係しない。そ
れ故，レバーの中立位置（θ＝０）においても弱くなる
ようなことはない。従って，中立位置にある操作レバー
が車台の振動等によって動揺するようなことは起こりに
くくなる。もしこの制動力Ｆ₂ が弱ければ前記のよう
に，ピストンの小穴の面積を小さくするなどして調整し
て，動揺を抑制することができる。

【００２０】また，操作レバーのオーバーシュート，す
なわち操作レバーが中立位置から行き過ぎるという現象
も，上記制動力Ｆ₂ により同様抑制される。まず，制動
力があるため，手から離れた操作レバーそのものに加速
度がつきにくい。更に操作レバーの中立位置においても
制動力は作用する。従って，オーバーシュートの発生は
極めて発生しにくくなる。

【００２１】もし，それでもオーバーシュートが生ずる
場合には，前記のようにピストンの小穴の面積を小さく
するなどして，粘性流体の制動力Ｆ₂ を弾性部材による
復元力Ｆ₁ より相対的に大きくすればオーバーシュート
を抑制できる。上記のように，本発明によれば，操作レ
バーの操作力を重くすることなく，操作レバーのオーバ
ーシュートや車台の振動等による操作レバーの誤動作が
生じない荷役操作レバー装置を提供することができる。

【００２２】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例につき，図１〜図４を用いて説明する。
本例は，図２に示すように，昇降用，チルト用，クラン
プ用，クランプシフト用の４つの電磁バルブ５６１〜５
６４を有するフォークリフトの荷役制御装置１００に用
いられる１対の荷役操作レバー装置１１，１２の例であ
る。

【００２３】本例の荷役操作レバー装置１１，１２はそ
れぞれが図１に示すように，操作レバー１０と，操作レ
バー１０の操作変位量θを変換するトランスジューサ４
１（図２）と，操作レバー１０を中立位置に復帰させる
１対の復元部２０１，２０２とを有している。上記復元
部２０１，２０２は，それぞれ粘性流体３０を充填した
ハウジング２５と，操作レバー１０の作動に伴って往復
運動するピストンロッド２１と，上記ハウジング２５内
に配設されピストンロッド２１の他端に取付たピストン
２２と，該ピストン２２に作用する弾性部材２３とを有
する。また，上記ピストン２２には，ピストン２２を貫
通する粘性流体３０通過用の小穴２４を設けてあると共
に，上記弾性部材２３は，ピストンロッド２１を中立位
置に押し戻す方向に付勢されている。

【００２４】以下，それぞれを詳説する。本例の操作レ
バー１０は，図１に示すように，枢軸１０２を中心に回
動するレバー１０１の上端に操作ヘッド１０３が形成さ
れている。また上記レバー１０１の下端部には，突部１
０４が設けられており，該突部１０４はリンク９３に結
合されている。そして上記リンク９３は，トンラスジュ
ーサ４１（図２）であるポテンショメータの回転軸４１
２を回転させるよう構成されている（図５参照）。

【００２５】また，操作レバー１０の下部には，中立位
置に於て上記レバー１０１の下部１０１１に当接する一
対の復元部２０１，２０２が配設されている。そして，
上記復元部２０１，２０２は，レバー１０１を中心にし
て右左の対称位置に配置されている。上記復元部２０
１，２０２は，ハウジング２５と，ピストン２２と，ピ
ストンロッド２１と，弾性部材２３とを有している。弾
性部材２３はコイルスプリングである。そしてハウジン
グ２５内には粘性流体３０が充填されている。

【００２６】上記ピストンロッド２１は，レバー１０１
が枢軸１０２を中心に回転する回転面内にあり，レバー
１０１の中立位置（θ＝０）においてレバー１０１と直
角になるよう左右の対称位置に配設されている。そし
て，レバー１０１が中立位置のとき，上記ピストンロッ
ド２１の一端２１１は，レバー１０１と当接する。ま
た，ピストンロッド２１の他端２１２には固定子２６を
介してピストン２２が取付けられている。

【００２７】そして，ピストン２２の奥部側面２２１
（ピストンロッド２１の反対側にある面）は，弾性部材
２３と接触している。弾性部材２３は，上記ピストン２
２の奥部側面２２１とハウジング２５の奥壁２５１との
間に配設されている。また，ピストン２２には，その前
面２２２と奥部側面２２１との間を貫通する４個の小穴
２４が軸心を中心にして対称的な位置に形成されてい
る。

【００２８】次に上記荷役操作レバー装置１１，１２を
用いた荷役制御装置１００の全体の構成について説明す
る。本例の荷役制御装置１００は，図２に示すように，
１対の上記荷役操作レバー装置１１，１２と，コントロ
ーラ５と，昇降用電磁バルブ５６１と，チルト用電磁バ
ルブ５６２と，クランプ用電磁バルブ５６３と，クラン
プシフト用電磁バルブ５６４と，切換スイッチ４２とか
らなる。

【００２９】上記コントローラ５は，荷役操作レバー装
置１１，１２のトランスジューサ４１からのアナログの
電気信号４１１をディジタル信号５１１に変換するＡ／
Ｄコンバータ５１を有している。そしてＣＰＵ５２と，
固定的なデータやプログラムを内蔵するためのＲＯＭ５
３と，可変データや一時的情報を蓄えるＲＡＭ５４とか
らなる制御用マイクロプロセッサ５０を有している。

【００３０】マイクロプロセッサ５０は，上記Ａ／Ｄコ
ンバータ５１と切換スイッチ４２の信号を受けて，定電
流アンプ５５１〜５５４を作動させるようプログラミン
グされている。そして定電流アンプ５５１〜５５４は，
図２に示すように，それぞれ上記電磁バルブ５６１〜５
６４に接続されている。

【００３１】マイクロプロセッサ５０は，切換スイッチ
４２がオフのときは，第１荷役操作レバー装置１１の信
号により第１定電流アンプ５５１を駆動して昇降用の電
磁バルブ５６１を作動させ，第２荷役操作レバー装置の
信号により第２定電流アンプ５５２を駆動して，チルト
用電磁バルブ５６２を作動させるようプログラムされて
いる。

【００３２】また，切換スイッチ４２がオンのときは，
第１荷役操作レバー装置１１の信号により第３定電流ア
ンプ５５３を駆動してクランプ用電磁バルブ５６３を作
動させ，第２荷役操作レバー装置１２の信号により第４
定電流アンプ５５４を駆動してクランプシフト用電磁バ
ルブ５６４を作動させるようプログラムされている。

【００３３】次にコントローラ５の制御の流れにつき図
３を用いて説明する。コントローラ５が起動されるとま
ずステップ７０１にて初期化が実施され制御の開始ステ
ップ７０２に進む。ステップ７０２では，Ａ／Ｄ変換さ
れた荷役操作レバー装置１１，１２の操作角θ₁ ，θ₂
の入力値ａ₁ ，ａ₂ を受信する。そしてステップ７０３
に進み切換スイッチ４２がオンかオフかを判断する。

【００３４】そして，もしも切換スイッチ４２がオフな
らば，ステップ７０４に進む。ステップ７０４では，上
記入力値ａ₁ ，ａ₂ を第１，第２定電流アンプ５５１，
５５２の出力値ｂ₁ ，ｂ₂ に換算する。そして，ステッ
プ７０５にて第１，第２定電流アンプ５５１，５５２を
上記出力値ｂ₁ ，ｂ₂ だけ駆動して，昇降用電磁バルブ
５６１，及びチルト用電磁バルブ５６２を作動させる。
そして制御の開始ステップ７０２に戻り，制御ループを
反復する。

【００３５】もし，ステップ７０３において，切換スイ
ッチ４２がオンならば，ステップ７０６に進む。そして
ステップ７０６では，前記ステップ７０４と同様に入力
値ａ₁ ，ａ₂ を第３，第４定電流アンプ５５３，５５４
の出力値ｂ₃ ，ｂ₄ に変換する。続いて，ステップ７０
７にて，クランプ用電磁バルブ５６３，及びクランプ回
転用電磁バルブ５６４を作動させる。そして，制御の開
始ステップ７０２に戻り制御ループ（ステップ７０２〜
ステップ７０５，７０７）を反復する。

【００３６】次に本例の荷役操作レバー装置１１，１２
の作用効果について述べる。図１に示すように，荷役操
作に当たって，操作レバー１０のレバー１０１を左に角
度θだけ操作した場合，その下部１０１１によって，右
方復元部２０１のピストンロッド２１が右方に移動す
る。

【００３７】そして，ピストンロッド２１が右方に移動
すれば，ピストン２２が移動し，弾性部材２３を縮小さ
せ，粘性流体３０の流動を発生させる。粘性流体の流動
は，前記のようにピストン２２の小穴２４を通して行わ
れる。そして，前記のように，弾性部材２３の縮小によ
る復元力Ｆ₁ と，粘性流体３０の流動による制動力Ｆ₂
とを生ずる。これにより，レバー１０１は右方復元部２
０１から弾性部材２３及び粘性流体３０による反力Ｆ
（＝Ｆ₁ ＋Ｆ₂ ）を受ける。

【００３８】また，レバー１０１を右方にθだけ操作し
て場合には，左方復元部２０２からレバー１０１は同様
の反力Ｆを受ける。この反力Ｆは前記のように，操作角
θに比例する復元力Ｆ₁ と操作角速度ωに比例した制動
力Ｆ₂ とからなる。上記制動力Ｆ₂ は弾性部材による復
元力Ｆ₁ と異なり，角速度ωに比例し中立位置（θ＝
０）においても特に弱くなることのない力である。

【００３９】従って，本例の荷役操作レバー装置１１，
１２においては，前記のように中立位置において操作レ
バー１０が車台の振動に応動して動揺したり，手から離
した操作レバー１０が中立位置を越えてオーバーシュー
トするようなことが起りにくくなる。

【００４０】一方，通常の操作スピードωｓにおける制
動力Ｆ₂ ｓと通常の操作角θｓ内における弾性部材の復
元力Ｆ₁ ｓとの和Ｆｓ（＝Ｆ₁ ｓ＋Ｆ₂ ｓ）を操作が重
くならない範囲に抑制する。これは，コイルスプリング
の反発強度と，ピストンの小穴の面積の調整とを適度に
バランスさせることによりなすことができる。上記のよ
うに，本例によれば，操作レバーの操作力を重くするこ
となく，操作レバーのオーバーシュートや車台の振動等
による操作レバーの誤動作が生じにくい荷役操作レバー
装置を得ることができる。

【００４１】実施例２ 本例は，図２に示す実施例１の荷役制御装置１００にお
いて，切換スイッチ４２をパルス発信式の押しボタンス
イッチ（ＰＢＳ）４３に変換したものである。該ＰＢＳ
４３は押しボタンを操作する毎に，ＣＰＵ５２に対して
信号パルスを１つだけ送信するよう構成されている。本
例のコントローラ５の制御フローにつき図４を用いて説
明する。

【００４２】なお，図４の制御フローにおいてフラグＣ
あり（オン）はＣＰＵ５２が昇降用電磁バルブ５６１及
びチルト用電磁バルブ５６２を作動させるモードにある
ことを示しており，フラグＣなし（オフ）はＣＰＵ５２
がクランプ用電磁バルブ５６３及びクランプシフト用電
磁バルブ５６４を作動させるモードにあることを示して
いる。言いかえれば，フラグＣオンでは第１及び第２定
電流アンプ５５１，５５２が駆動される状態にあり，フ
ラグＣオフでは，第３，第４定電流アンプ５５３，５５
４が駆動される状態にあることを表わしている。

【００４３】コントローラ５が起動されると，まずステ
ップ７０１にて初期化が実施され，制御開始ステップ７
０２に進む。ステップ７０２では，Ａ／Ｄ変換された荷
役操作レバー装置１１，１２の操作角θ₁ ，θ₂ の入力
値ａ₁ ，ａ₂ を受信する。そしてステップ７１２でＰＢ
Ｓ４３からの信号パルスの有無がチェックされる。

【００４４】信号パルスがなければ後述するステップ７
１６に進む。ステップ７１２でＰＢＳ４３の信号パルス
があった場合には，ステップ７１３に進む。そして，ス
テップ７１３，７１４，７１５でフラグＣの変更を行な
う。すなわち，フラグＣがオンの場合はステップ７１４
でフラグＣをオフに変え，ステップ７１３でフラグがオ
フの場合はステップ７１５に進んでフラグＣをオンに変
える。

【００４５】そして，ステップ７１６に進んでフラグＣ
の状態を再度チェックする。そしてフラグＣがオンの場
合には，ステップ７０４，７０５にて，実施例１にて説
明のように昇降用電磁バルブ５６１及びチルト用電磁バ
ルブ５６２を作動させる。

【００４６】また，ステップ７１６にてフラグＣがオフ
の場合には，ステップ７０６，７０７に進んで，クラン
プ用電磁バルブ５６３及びクランプシフト用電磁バルブ
５６４を作動させる（前記実施例１参照）。そして，ス
テップ７０５またはステップ７０７から制御開始ステッ
プ７０２に戻り，制御ループ（ステップ７０２〜ステッ
プ７０５，７０７）を反復する。

【００４７】上記制御フローは，実施例１における切換
スイッチ４２による制御モード切換作用をＰＢＳ４３に
よる発信パルスとプログラムによる信号処理に変えただ
けでほぼ等価である。そして実施例１と同様の効果を奏
することができる。その他は実施例１と同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の荷役操作レバー装置説明図。

【図２】実施例１の荷役制御装置の説明図。

【図３】実施例１の荷役制御装置の制御フロー図。

【図４】実施例２の荷役制御装置の制御フロー図。

【図５】従来の荷役操作レバー装置の説明図。

【図６】従来の荷役操作レバー装置の側面図。

【符号の説明】

１１，１２．．．荷役操作レバー装置， １０．．．操作レバー， １０１．．．レバー， １０２．．．枢軸， １０３．．．ヘッド， １０４．．．突部， ２０１，２０２．．．復元部， ２１．．．ピストンロッド， ２２．．．ピストン， ２３．．．弾性部材， ２４．．．小穴， ２５．．．ハウジング， ３０．．．粘性流体， ４１．．．トランスジューサ， ５．．．コントローラ， ５１．．．Ａ／Ｄコンバータ， ５２．．．ＣＰＵ， ５５１〜５５４．．．第１〜第４定電流アンプ， ５６１〜５６４．．．電磁バルブ，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作レバーと，操作レバーの操作変位量
   を電気信号に変換するトランスジューサと，操作レバー
   を中立位置に復帰させる復元部とを有する荷役操作レバ
   ー装置において，上記復元部は，粘性流体を充填したハ
   ウジングと，操作レバーの作動に伴って往復運動するピ
   ストンロッドと，上記ハウジング内に配設されピストン
   ロッドの他端に取付たピストンと，該ピストンに作用す
   る弾性部材とを有しており，上記ピストンにはピストン
   を貫通する，粘性流体通過用の小穴が設けてあると共
   に，上記弾性部材はピストンロッドを中立位置に押し戻
   す方向に付勢されていることを特徴とする荷役操作レバ
   ー装置。