JPH072497A - 荷役用油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フォークの移動速度に応じた位置からフォーク
を減速させることにより、フォークに衝撃を与えること
なく確実にフォークを停止させる。 【構成】フォークリフトの運転席に設けられた荷役レバ
ー１にはその操作量を検出するポテンショメータ２が接
続されている。そして、ポテンショメータ２はコントロ
ーラ３に接続されている。又、フォークリフトにはフォ
ーク５が昇降可能に設けられ、該フォークの揚高位置を
検出する揚高センサ７がコントローラ３に接続されてい
る。即ち、コントローラ３は揚高センサ７からの検出信
号に基づいてフォーク５の昇降速度を演算するととも
に、予め定められたフォーク５の停止位置に対するショ
ックレス開始位置を、該昇降速度に基づいて設定し、シ
ョックレス開始位置通過後、フォーク５の速度を徐々に
減速させ、前記フォーク５の停止位置に該フォーク５を
停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は荷役用油圧制御装置に係
り、詳しくはフォークが移動中に急停止することにより
発生する衝撃を軽減させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フォークリフト等の産業車両には
コントロールバルブが設けられ、このコントロールバル
ブのスプールの移動量及びその方向を調整することによ
り、油圧シリンダに供給される作動油の供給量及び供給
方向が決定される荷役用油圧制御装置が提案されてい
る。

【０００３】この荷役用油圧制御装置によれば、荷役レ
バーの操作量に基づいてコントローラはスプールの移動
量及び方向を調整し、そのスプールの移動量に基づいて
フォークの昇降速度が決定されるとともに、該スプール
の移動方向によりフォークの上昇及び下降が制御され
る。又、スプールが中立位置となるとき、油圧シリンダ
には作動油が供給されず、フォークは停止した状態とな
る。

【０００４】このとき、ピストンが油圧シリンダ内部上
面と当接したときのフォークの位置が上方ストロークエ
ンド位置となり、ピストンが油圧シリンダ内部下面と当
接したときのフォークの位置が下方ストロークエンド位
置となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フォー
クがある速度で昇降中に上方又は下方のストロークエン
ド位置に到達すると、油圧シリンダのピストンが該油圧
シリンダの内部上面又は下面に衝突し突然フォークが停
止する。その結果、フォークが上方又は下方のストロー
クエンド位置にて停止する場合に衝撃が生じるという問
題がある。

【０００６】同様に、例えば、フォークの昇降を自動で
制御して、フォークのストローク範囲内の所定の位置に
て該フォークを停止させる場合にも、その所定位置に到
達すると同時にフォークを急停止させるため、衝撃が生
じるという問題がある。

【０００７】そこで、ストロークエンド等のフォークを
停止させる位置より一定距離だけ離れた位置にリミット
スイッチ等を配設し、その位置からフォークの昇降速度
を減速させる技術が提案されている。

【０００８】しかしながら、フォークの昇降速度が速い
場合には、その位置から減速を開始しても、フォーク等
のイナーシャ（慣性）によりすぐには減速せず、前記フ
ォークを停止させる位置で、大きな衝撃が生じたり、フ
ォークが行き過ぎたりするという問題がある。又、フォ
ークの昇降速度が遅い場合には、前記リミットスイッチ
が配設された位置から、更に遅い速度に減速されるた
め、該フォークを停止させる位置に到達するまでに時間
がかかり、作業性が悪いという問題がある。

【０００９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はフォークの移動速度に応
じた位置からフォークを減速させることにより、フォー
クに衝撃を与えることなく確実にフォークを停止させる
荷役用油圧制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、第１の発明は、シリンダの伸縮により昇降されるフ
ォークの揚高位置を検出する揚高位置検出手段と、フォ
ークの移動速度を演算する速度演算手段と、予め定めら
れたフォークの停止位置に対するショックレス開始位置
を、該移動速度に基づいて設定するとともに、フォーク
がショックレス開始位置を通過した後、フォークの移動
速度を減速させ、前記フォークの停止位置に該フォーク
を停止させる速度制御手段を備えたことをその要旨とす
る。

【００１１】第２の発明は、第１の発明において、前記
停止位置はシリンダのストロークエンドであることをそ
の要旨とする。

【００１２】

【作用】従って、第１の発明によれば、フォークの移動
時において、速度演算手段により演算されたフォークの
移動速度に基づいて、速度制御手段は予め定められたフ
ォークの停止位置に対するショックレス開始位置を設定
するとともに、ショックレス開始位置通過後、フォーク
の速度を減速させ、フォークの停止位置に該フォークを
停止させる。

【００１３】第２の発明によれば、前記フォークの停止
位置はシリンダのストロークエンドにて規定される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図４に従って説明する。図１に示すように、荷役レバー
１は図示しないフォークリフトの運転席に設けられてい
る。荷役レバー１には、その操作量（角度）を検出する
ポテンショメータ２が接続されている。そして、ポテン
ショメータ２は速度演算手段及び速度制御手段としての
コントローラ３に接続されている。

【００１５】又、フォークリフトにはマスト装置４が設
けられ、マスト装置４にはフォーク５が昇降可能に装備
されている。更に、該フォークリフトにはフォーク５を
昇降させる油圧シリンダ６が設けられている。このと
き、フォーク５の揚高位置はマスト装置４に設けられた
揚高位置検出センサとしての揚高センサ７にて検出され
る。

【００１６】前記油圧シリンダ６はコントロールバルブ
８に接続されている。このコントロールバルブ８には荷
役用ポンプモータ９によって回転駆動される油圧ポンプ
１０により作動油が供給される。更に、このコントロー
ルバルブ８には、スプール１１が設けられている。この
スプール１１を上下方向に摺動させることにより、油圧
ポンプ１０から供給される作動油が油圧シリンダ６に供
給され、フォーク５が昇降するようになっている。

【００１７】即ち、油圧シリンダ６にはスプール１１の
移動位置に応じた量の作動油が供給されるようになって
いる。つまり、スプール１１が中立位置にある時、油圧
シリンダ６には作動油は供給されず、フォーク５はその
位置に保持される。又、油圧シリンダ６にはスプール１
１の移動位置に応じた量の作動油が供給され、その量に
応じて、フォーク５の移動速度としての昇降速度が設定
される。即ち、スプール１１の移動位置によりコントロ
ールバルブ８の開度が設定され、その開度に応じてフォ
ーク５の昇降速度が設定される。

【００１８】前記スプール１１にはステッピングモータ
１２がリンク機構１３を介して連結されている。即ち、
スプール１１の移動制御はステッピングモータ１２が回
動することによりリンク機構１３を介して行われ、該ス
テッピングモータ１２はコントローラ３によって駆動制
御される。

【００１９】このとき、フォーク５は油圧シリンダ６の
ピストン（図示せず）が該油圧シリンダ６内の移動に伴
って所定の範囲内で昇降するようになっている。即ち、
フォーク５の上方におけるストロークエンド（上方スト
ロークエンド）は前記ピストンが油圧シリンダ６の上部
内面と当接する位置であり、下方におけるストロークエ
ンド（下方ストロークエンド）は前記ピストンが油圧シ
リンダ６の下部内面と当接する位置である。つまり、フ
ォーク５は上方ストロークエンドと下方ストロークエン
ドとの間で昇降可能となっている。

【００２０】次に、上記のように構成した荷役用油圧制
御装置の電気的構成について説明する。コントローラ３
は中央処理装置１４（以下、ＣＰＵという）、読み出し
専用メモリ１５（以下、ＲＯＭという）、読み出し及び
書き込み可能なメモリ１６（以下、ＲＡＭ）という）、
Ａ／Ｄコンバータ１７，１８及びモータ駆動回路１９か
ら構成されている。

【００２１】Ａ／Ｄコンバータ１７には、荷役レバー１
に設けられたポテンショメータ２が接続されている。Ａ
／Ｄコンバータ１７はポテンショメータ２にて検出され
た荷役レバー１の操作量として操作方向及び操作角度を
所定の分解能でＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１４に出力する。

【００２２】Ａ／Ｄコンバータ１８には、フォーク５の
揚高位置を検出する揚高センサ７が接続されている。Ａ
／Ｄコンバータ１８は揚高センサ７が検出した揚高位置
に応じた電圧を所定の分解能でＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１
４に出力する。このとき、ＣＰＵ１４は揚高センサ７か
らの検出信号に基づいて、フォーク５の揚高位置の時間
的変化の割合を演算することにより、該フォーク５の上
昇速度及び下降速度を演算するようになっている。

【００２３】又、ＣＰＵ１４はフォーク５の上昇時にお
いて、上方ストロークエンド付近で、その上昇速度に応
じてフォーク５の上昇速度を徐々に減少させ、ピストン
がシリンダ上部内面に機械的に衝突してピストンが急停
止することにより発生する衝撃（ショック）を緩和させ
る制御（ショックレス制御）を行うようになっている。
同様に、ＣＰＵ１４はフォーク５の下降時において、下
方ストロークエンド付近で、その下降速度に応じてフォ
ーク５の下降速度を徐々に減少させ、ピストンがシリン
ダ上部内面に機械的に衝突してピストンが急停止するこ
とにより発生するショックを緩和させるショックレス制
御を行うようになっている。

【００２４】このとき、ＣＰＵ１４はフォーク５の昇降
速度に応じてショックレス制御を開始するそれぞれの上
方又は下方ストロークエンド位置からの揚高位置（ショ
ックレス開始位置）を演算するようになっている。即
ち、このショックレス開始位置は、フォーク５の上昇時
においては、上方ストロークエンドからの距離であり、
フォーク５の下降時においては、下方ストロークエンド
からの距離となっている。

【００２５】ＲＯＭ１５には、図２に示すように、フォ
ーク５の昇降速度に対応したショックレス開始位置を示
すマップが記憶されている。即ち、フォーク５の昇降速
度とショックレス開始位置とは比例関係にあり、昇降速
度に応じて、ショックレス開始位置が一義的に決定され
るようになっている。このとき、昇降速度が速い程ショ
ックレス開始位置はストロークエンド位置から離れた位
置に設定され、昇降速度が遅い程ショックレス開始位置
はストロークエンド位置に近い位置に設定されている。

【００２６】更に、ＲＯＭ１５には、図３に示すよう
に、フォーク５の昇降時において、ショックレス開始位
置後における該フォーク５の昇降速度を示すマップが記
憶されている。

【００２７】即ち、フォーク５の昇降時において、その
昇降速度に対応するショックレス開始位置の通過後は、
フォーク５の昇降速度が徐々に減速されるようになって
いる。このとき、フォーク５の昇降速度に関わらず、シ
ョックレス開始位置通過後においては、該フォーク５の
昇降速度は同一の割合で減速される。即ち、フォーク５
の昇降速度は、ショックレス開始位置通過後において、
揚高位置により一義的に決定された昇降速度に基づいて
減速していく。そして、ストロークエンド近傍では常に
一定の極低速状態となるよう制御され、ピストンが油圧
シリンダ６の内部上面に衝突するときのショックが緩和
される。

【００２８】つまり、フォーク５の昇降速度が、例え
ば、高速、中速、低速のいずれであっても、フォーク５
がショクレス開始位置を通過した後は同一の割合で減速
されるとともに、同一の速度で減速される。

【００２９】次に、上記のように構成した荷役用油圧制
御装置の作用及び効果について図４に示すフローチャー
トに基づいて説明する。まず、作業者が荷役レバー１を
操作し、スプール１１を中立位置から、該荷役レバー１
の操作量に応じて移動させ、開状態とすることにより、
フォーク５の昇降を開始させる。すると、揚高センサ７
はその位置を検出し、その検出信号をＡ／Ｄ変換器１８
を介してＣＰＵ１４に出力する。このとき、ステップ１
０１にて、ＣＰＵ１４は揚高センサ７からの検出信号に
基づいて、フォーク５の昇降速度を演算する。

【００３０】そして、ステップ１０２において、ＣＰＵ
１４はフォーク５の昇降速度に基づいてショックレス開
始位置を図２に示すマップより求める。更に、ステップ
１０３にて、ＣＰＵ１４は揚高センサ７からの検出信号
に基づいてフォーク５がそのショックレス開始位置に達
したか否かを判断する。そして、ＣＰＵ１４はフォーク
５がそのショックレス開始位置に達したとき、スプール
１１を徐々に中立位置に移動させ、閉状態とすることに
より、昇降速度を図３に示すマップに基づいて徐々に減
速させ停止させる。

【００３１】又、ステップ１０３で、ＣＰＵ１４はフォ
ーク５がショックレス開始位置に達していないと判断し
た場合には、ステップ１０５にて、現状の荷役レバー１
の操作量に基づくスプールの位置を保持した状態で、再
びステップ１０１へと移行する。

【００３２】従って、上方又は下方ストロークエンドに
近づくにつれて、スプール１１が徐々に中立位置に移動
するため、該ストロークエンドにおいて、フォーク５が
急停止することにより発生するショックを軽減すること
ができる。このとき、ピストンは油圧シリンダ６の内部
上面又は下面に緩やかに衝突するため、この衝突により
発生するショックを軽減することができる。

【００３３】このように、フォーク５がストロークエン
ド時において発生させるショックを軽減できるので、該
ストロークエンド時に発生するショックによるフォーク
５に載置された荷にかかるショックを軽減することがで
きる。

【００３４】更に、ショックレス開始位置をフォーク５
の昇降速度に応じて変化させ、昇降速度が速い程ショッ
クレス開始位置はストロークエンドから離れた位置に設
定され、昇降速度が遅い程ショックレス開始位置はスト
ロークエンドに近い位置に設定されている。このため、
フォーク５の昇降速度が速い場合には、よりストローク
エンドから離れた位置からショックレス制御を開始する
ことにより、フォーク５がストロークエンドで確実にシ
ョックを和らげた状態で停止させることができる。又、
フォーク５の昇降速度が遅い場合には、ストロークエン
ドに近い位置からショックレス制御を開始するため、荷
役作業時間を短くすることができ、作業の効率を上げる
ことができる。従って、フォーク５の昇降速度に応じた
位置からフォーク５を減速させることにより、フォーク
５に衝撃を与えることなく確実にフォーク５を停止させ
ることができる。

【００３５】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）上記実施例では、図３に示すように、フォーク５
をショックレス開始位置通過後、徐々に減速させ、極低
速状態で上方又は下方シリンダエンドに到達させること
により、フォーク５のショックを低減させた状態で停止
させた。これを、特に極低速状態を設けることなく、徐
々に減速させながら停止させてもよい。

【００３６】（２）上記実施例では、図３に示すよう
に、フォーク５の昇降時において、その昇降速度に対応
するショックレス開始位置の通過後は、フォーク５の昇
降速度に関わらず、該フォーク５の昇降速度は同一の割
合で徐々に減速される。

【００３７】これを、ショックレス開始位置の通過後、
図５に示すように、フォーク５の昇降速度に基づいたそ
れぞれの割合で徐々に減速させてもよい。 （３）上記実施例では、図２に示すように、フォーク５
の昇降速度とショックレス開始位置とは直線状に比例し
た関係にあるが、例えば、フォーク５の昇降速度に応じ
て曲線状に変化させてもよい。

【００３８】（４）上記実施例では、下方ストロークエ
ンドを油圧シリンダ６のピストンが該油圧シリンダ６の
内部下面に当接した状態におけるフォーク５の位置に設
定したが、フォーク５が地面上に当接された位置に設定
してもよい。

【００３９】（５）上記実施例では、上方又は下方スト
ロークエンド時におけるフォーク５の急停止により発生
するショックを防止した。これを、例えばフォーク５の
昇降時において、フォーク５が予め設定された揚高位置
に自動で停止する場合に適用してもよい。このとき、ス
プール１１が急に中立位置に位置決めされることによ
り、フォーク５が急停止し、フォーク５に載置された荷
の落下を防止できる。

【００４０】（６）上記実施例では、油圧シリンダ６に
てフォーク５を昇降させるフォークリフトに適用した
が、電動シリンダにてフォーク５を昇降させるフォーク
リフトイに応用してもよい。

【００４１】（７）上記実施例では、揚高センサ７の検
出信号に基づいてＣＰＵ１４がフォーク５の昇降速度を
演算したが、荷役レバー１の操作量（ポテンショメータ
２からの検出信号）に基づいて昇降速度を演算してもよ
い。

【００４２】（８）上記実施例では、フォーク５の上昇
時及び下降時にそれぞれショックレス制御を行ったが、
上昇時のみ又は下降にのみにショックレス制御を行って
もよい。

【００４３】（９）上記実施例において、フォーク５が
同一の速度で上昇又は下降する場合であっても、それぞ
れストロークエンドから異なった距離離れた位置にショ
ックレス開始位置を設定してもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、フ
ォークの移動速度に応じた位置からフォークを減速させ
ることにより、フォークに衝撃を与えることなく確実に
フォークを停止させることができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例における荷役用油
圧制御装置を示す構成図である。

【図２】一実施例において、フォークの昇降速度とショ
ックレス開始位置との関係を示す特性図である。

【図３】一実施例において、ショックレス開始位置後の
フォークの昇降速度を示す特性図である。

【図４】一実施例において、コントローラが行う制御を
示すフローチャートである。

【図５】別例におけるショックレス開始位置後のフォー
クの昇降速度を示す特性図である。

【符号の説明】

３…速度演算手段及び速度制御手段としてのコントロー
ラ、５…フォーク、７…揚高位置検出手段としての揚高
センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅田 浩昭 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダの伸縮により昇降されるフォー
   クの揚高位置を検出する揚高位置検出手段と、 フォークの移動速度を演算する速度演算手段と、 予め定められたフォークの停止位置に対するショックレ
   ス開始位置を、該移動速度に基づいて設定するととも
   に、フォークがショックレス開始位置を通過した後、フ
   ォークの移動速度を減速させ、前記フォークの停止位置
   に該フォークを停止させる速度制御手段とを備えた荷役
   用油圧制御装置。
2. 【請求項２】 前記停止位置はシリンダのストロークエ
   ンドである請求項１記載の荷役用油圧制御装置。