JPH10273294A - ティルトシリンダの速度制御装置 - Google Patents
ティルトシリンダの速度制御装置Info
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Abstract
ンドに接近したときにティルトシリンダの速度を自動的
に減速させることによりストロークエンドでの衝撃を低
減するようにしたティルトシリンダの速度制御装置を提
供する。 【解決手段】 フォークリフトにおけるマスト1傾動用
のティルトシリンダ2と油圧ポンプ5との間に、マスト
1の傾動時にティルトシリンダ2に対する圧油の送り量
又は戻り量を調整する電磁式流量調整弁6を設ける。そ
して、ティルトシリンダ2がシリンダストローク途中の
所定の減速制御開始点に到達したときに該ティルトシリ
ンダ2に対する圧油の流量を予め設定した一定流量まで
絞るようにした。
Description
マストを前後傾させるために用いられるティルトシリン
ダの速度制御装置に係り、詳しくはストロークエンドで
の衝撃を低減する上で有効な速度制御装置に関する。
ルトシリンダによってマストをある速度で前後に傾動さ
せたとき、シリンダのストロークエンドで衝撃が発生す
る。このような衝撃は時として荷崩れの原因ともなるた
め、ストロークエンドに接近したときに、ティルトシリ
ンダの速度が次第に減速されるようにオペレータがティ
ルトレバーを操作してティルトシリンダに送り込まれる
圧油の流量を絞る必要があった。
ータによる減速のためのティルトレバー操作は、実際に
は高度の熟練を要し、非常に煩わしいものである。
鑑み、マストがストロークエンドに接近したときにティ
ルトシリンダの速度を自動的に減速させることにより、
ストロークエンドでの衝撃を低減するできるようにした
ティルトシリンダの速度制御装置を提供することにあ
る。
に、本発明は次のように構成したものである。即ち、請
求項1の発明は、ティルトシリンダの速度制御装置であ
って、フォークリフトにおけるマスト傾動用のティルト
シリンダと油圧ポンプとの間に、マストの傾動時にティ
ルトシリンダに対する圧油の送り量又は戻り量を調整す
る流量調整弁を設け、前記ティルトシリンダがシリンダ
ストローク途中の所定の減速制御開始点に到達したとき
に該ティルトシリンダに対する圧油の流量を予め設定し
た一定流量まで絞るようにしたことを特徴とする。
よれば、マストの傾動時において、ティルトシリンダが
減速制御開始点まで移動したとき、流量調整弁によって
ティルトシリンダに対する圧油の流量が一定流量に絞ら
れ、ティルトシリンダの速度が減速される。このことに
より、オペレータによる減速のための煩わしいティルト
レバー操作を行なうまでもなくストロークエンドでの衝
撃を低減又は防止することができる。
請求項1記載のティルトシリンダの速度制御装置におい
て、前記流量調整弁を、流量調整範囲の途中に所定の電
流幅に関して一定流量を流すことが可能な中間流量領域
を備えた電磁式流量調整弁によって構成することが望ま
しい。このような構成を採用したときは、電磁式流量調
整弁の流量特性がバネ力のばらつきによりオフセットし
た場合あるいは電流がばらついた場合でも所定の目標流
量を得ることが可能となるため、ティルトシリンダがス
トロークエンドまで確実に作動されて位置精度が高めら
れるとともに、ストロークエンドでの安定した衝撃低減
効果が得られる。
項1記載のティルトシリンダの速度制御装置において、
前記ティルトシリンダに対する圧油の流れ方向を制御す
る方向制御弁を、流量調整範囲の途中に所定の電流幅に
関して一定流量を流すことが可能な中間流量領域を備え
た電磁式流量調整弁によって構成してもよい。このとき
は、請求項2記載の発明と同様な作用効果が得られると
ともに、弁数を減少することができる。
項1記載のティルトシリンダの速度制御装置において、
前記流量調整弁が並列に設けられた複数の開閉弁によっ
て構成され、前記ティルトシリンダが減速制御開始点に
到達したときに開閉弁のうちの少なくとも1つが閉じ側
に作動される構成としてもよい。このような構成を採用
したときは、請求項2記載の発明と同様な作用効果が得
られ、しかも電磁式流量調整弁に比べて構造が簡単にな
る。
かに記載のティルトシリンダの速度制御装置において、
前記流量調整弁による流量の絞り作用がティルトシリン
ダの速度が速いほどストロークエンドから遠い位置で開
始されるように前記減速制御開始点をシリンダ速度に応
じて可変としたことを特徴とする。
トシリンダの速度に対応した衝撃低減効果を得ることが
可能になるともに、衝撃低減のための減速領域が必要以
上に大きくなることを回避して作業性の低下を防止でき
る。
に基づいて具体的に説明する。先ず、第1の実施の形態
を図1〜図5に基づいて説明する。図1はティルトシリ
ンダの速度制御回路図であり、マスト1を前後傾するた
めのティルトシリンダ2が荷役用コントロールバルブ3
のティルトスプール4を介して油圧ポンプ5と接続さ
れ、ティルトスプール4の切換操作によって伸縮作動さ
れるようになっている。
のロッド側油室とを接続する油路には、ティルトシリン
ダ2がストロークエンド手前で減速されるように流量を
調整する電磁式流量調整弁6が設けられている。ただ
し、本実施の形態では、ティルトスプール4の前傾側油
路には、マスト1の前傾動作が後傾動作よりも低速で行
わせるための絞り4aが設けられ、荷降ろし作業時の安
全性が考慮されている。このため、電磁式流量調整弁6
は主としてマスト後傾時の速度制御に用いられることに
なる。なお、図1において、21はオイルタンク、22
は分流弁、23はPS(パワーステアリング)バルブで
ある。
る流量調整部7と、その流量調整部7を制御するパイロ
ット圧発生用のソレノイド部8とからなり、ソレノイド
部8のコイルに電流が通電されたとき、その電流値に比
例する大きさのパイロット圧を流量調整部7に作用させ
て流量(開度)を制御するようになっており、図2に実
線で示すような電流ー流量特性を有するように構成され
ている。
流に比例した流量を得ることができる流量調整範囲(全
開⇔全閉)の途中に、所定の電流幅(変化)に関して一
定流量(開度)を得ることが可能な中間流量領域
(ロ)、例えば半開状態を備えるように構成されてい
る。そして、このような流量特性を得るために電磁式流
量調整弁6は図3に示す如く構成される。
9と、そのバルブ本体9に軸方向に摺動可能に嵌入され
た棒状のスプール10とを備え、バルブ本体9には油圧
ポンプ5側に通じるポンプポート11と、ティルトシリ
ンダ2側に通じるシリンダポート12が設けられてい
る。
リンダポート12とを連絡するための第1通路13と第
2通路14が設けられ、第1通路13はスプール10の
軸中心部を通して設けられ、第2通路14はスプール1
0の外周面に形成されている。そして、第1通路13と
第2通路14の入口はスプール10の変位に拘らず常に
ポンプポート11と連通されるが、出口はスプール10
の変位によってシリンダポート12に対して順次開閉さ
れる。
対向する側にパイロット室15が設けられ、反対側にス
プール10の他端に作用する圧縮コイルバネ16が収容
されている。そのため、スプール10は軸方向の一端に
作用するパイロット圧によって通路13,14を開く側
に変位され、他端に作用する圧縮コイルバネ16によっ
て通路13,14を閉じる側に変位される。なお、スプ
ール10の最大変位量はストッパボルト17によって規
制される。
ノイド部8によって制御される。即ち、パイロット室1
5にはソレノイド部8のコイルに電流が通電されたとき
に発生する電磁力で制御されるパイロット圧が導入され
るようになっており、従って、パイロット室15内のパ
イロット圧は、ソレノイド部8に発生する電磁力に比例
する。そのため、スプール10の変位量は、スプール1
0の一端に作用するパイロット圧と他端に作用するバネ
力とのバランスによって決定されることになる。なお、
パイロット圧は油圧ポンプ5から吐出される圧油を減圧
弁19付きパイロットライン20を経て導入されるよう
になっている。
量調整弁6は、下記の如く作用する。図3の(A)は流
量調整部7の閉じ状態を示している。このとき、ソレノ
イド部8のコイルには電流が通電されておらず、パイロ
ット室15にはパイロット圧が発生していない。従っ
て、スプール10は圧縮コイルバネ16によって閉位置
に保持されている。即ち、両通路13,14はその出口
がシリンダポート12に対して閉鎖する位置に保持され
ている。
(中間流量領域)を示している。これはソレノイド部8
のコイルに対して中間流量領域用の中間流量制御電流I
cが通電された場合であり、パイロット室15にはその
中間流量制御電流Icに比例するパイロット圧が導入さ
れるため、スプール10はパイロット圧力で図示左方へ
押され、圧縮コイルバネ16のバネ力とバランスした位
置で保持される。
路13の出口がシリンダポート12に対して開口され、
ポンプポート11に流入した圧油が第1通路13を通っ
てシリンダポート12側へ流れるが、出口が開き始めて
から第1通路13の全開(流量調整部7の半開)に達す
るまでの間の流量は電流に比例し、第1通路13の全開
(流量調整部7の半開)後は一定の中間流量領域(ロ)
となり、この領域は第2通路14の出口がシリンダポー
ト12に対して開口されるまで保持される。
状態を示している。これは比例ソレノイド部10のコイ
ルに対して全開用の定電流が通電された場合であり、パ
イロット室15にその電流に比例するパイロット圧が導
入される。そのため、スプール10はパイロット圧力で
図示左方へ押され、圧縮コイルバネ16のバネ力とバラ
ンスした位置で保持される。
路14の出口がシリンダポート12に開口されるととも
に、第1通路13の出口がシリンダポート12に開口さ
れた状態を保持されるため、ポンプポート11に流入し
た圧油は、第1通路13と第2通路14との両方を通っ
てシリンダポート12側へ流れることになり、流量が増
加される。この場合、第2通路14の出口が開き始めて
から全開に達するまでの間の流量は電流に比例するが、
全開(出口の開口断面積が第2通路14の最小断面積部
分と一致したとき)後は最大流量領域(イ)に保持され
る。
る電磁式流量調整弁6の制御ブロック図である。図示の
ように、前記ティルトスプール4が前傾側又は後傾側へ
操作されたときには、その操作をリミットスイッチのよ
うな前傾検出用のティルトセンサ24F又は後傾検出用
のティルトセンサ24Rによって検出してコントローラ
25に入力し、これに基づいてコントローラ25が電磁
式流量調整弁6のソレノイド部8に駆動信号を出力する
ように構成される。このことにより、ソレノイド部8に
は流量調整部7による流量調整を最大流量領域(イ)と
するための定電流が通電される。
ンドに接近し、予め定めた減速制御開始点に到達したと
きは、このことをポテンショメータや近接スイッチのよ
うなストロークセンサ26によって検出してコントロー
ラ25に入力し、コントローラ25はこの検出信号に基
づいてソレノイド部8に減速信号を出力するよう構成さ
れる。これにより、ソレノイド部8には流量調整部7に
よる流量調整を中間流量領域(ロ)とするための中間流
量制御電流Icが通電される。即ち、図5に示すよう
に、ストロークエンドより、ある一定ストローク手前で
減速制御が開始されるように設定されている。
にマスト1に積荷による前傾方向の負荷が作用している
場合には、ティルトシリンダ2のロッド側油室の圧油が
電磁式流量調整弁6の流量調整部7のスプール摺動面や
ティルトスプール4の摺動面からリークしてマスト1が
自然前傾する可能性がある。そのため、この実施の形態
では、流量調整部7とティルトシリンダ2との間にティ
ルトシリンダ2からの油のリークを防止するためのパイ
ロットチェック弁18を設け、そのパイロットチェック
弁18を電磁式流量調整弁6のソレノイド部8により制
御されるパイロット圧によって操作するように構成して
ある。
度制御装置は、上述のように構成したものであり、以下
その作用効果を説明する。本実施の形態によれば、ティ
ルトスプール4の中立状態では、電磁式流量調整弁6の
ソレノイド部8に対する電流が断たれ、流量調整部7が
閉じられている。ティルトスプール4が、例えば後傾側
に操作された場合、ティルトセンサ24Rの後傾検出作
用に基づいて電磁式流量調整弁6のソレノイド部8に通
電され、流量調整部7が開放される。
流量調整部7及びパイロットチェック弁18を経てティ
ルトシリンダ2のロッド側油室に送り込まれ、ボトム側
油室から送り出された圧油はオイルタンク21に戻され
る。このとき、ティルトシリンダ2に送り込まれる圧油
の流量は、流量調整部7によって制御される。即ち、通
常時にはティルトシリンダ2は全開状態、つまり最大流
量領域(イ)にて規制される流量に対応した速度で後傾
される。
エンド手前の減速制御開始点に到達すると、ストローク
センサ26の検出信号に基づいてソレノイド部8に中間
流量制御電流Icが通電され、流量調整部7の開度が中
間流量領域(ロ)に制御される。このことによって圧油
の流量が絞られ、ティルトシリンダ2の速度が減速され
てストロークエンドでの衝撃が低減される。なお、流量
調整部7はティルトスプール4の中立位置への復帰と同
時に、前、後傾検出センサ24F,24Rからのコント
ローラ25への入力がなくなり、ソレノイド部8への通
電が遮断される結果、圧縮コイルバネ16のバネ力によ
って全閉状態に復帰される。
トシリンダ2がストロークエンドに接近したときに、テ
ィルトシリンダ2の速度を自動的に減速してストローク
エンドでの衝撃を低減できるため、従来必要であったオ
ペレータによる減速のための煩わしいティルトレバー操
作を不要とすることができる。
ンドでの衝撃を低減する手段として中間流量領域(ロ)
を有する電磁式流量調整弁6を用いたが、これに変えて
従来より知られている比例電磁式流量調整弁を用いるこ
とも可能である。比例電磁式流量調整弁は、流量調整部
とソレノイド部とからなり、ソレノイド部に発生した電
磁力(コイルに流れる電流に比例する)とバネ力とのバ
ランスによって流量調整部スプールの変位量、即ち、開
度を決定し、電流に比例した流量を得ることができるよ
うにしたものであって、その電流ー流量特性は図9に示
す通り比例的である。
ルを押動するバネ力や電流(ソレノイド部に発生する電
磁力)にばらつきが発生することが多々あり、例えばバ
ネ力のばらつきにより流量特性が図9に破線で示す如く
オフセットした場合には、ティルトシリンダがストロー
クエンドに接近したときの実際の調整流量が目標流量と
異なる結果、ストロークエンドに到達する前に停止した
りあるいはストロークエンドでの所定の衝撃低減効果が
得られなかったりする可能性がある。
は、中間流量領域(ロ)の一定流量を得るための中間流
量制御電流Icに幅があるため、例えば電磁式流量調整
弁6の電流ー流量特性がバネ力のばらつきによって図2
に破線で示す如くオフセットした場合あるいは中間流量
制御電流がばらついた場合であっても一定の流量を得る
ことができる。そのため、ストロークエンドにおいて安
定した所定の衝撃低減効果が得られる。また、電磁式流
量調整弁6は中間流量領域(ロ)の開度に保持されるた
め、ストロークエンド手前で停止するおそれがなく、確
実にストロークエンドまで作動することになり、停止位
置精度が確保される。
時におけるティルトシリンダ2の作動は、常にティルト
スプール4の絞り4aによって規制され、後傾時よりも
低速で行われるが、減速制御開始点に達したときに、後
傾時の場合と同様な電磁式流量調整弁6による絞り制御
を受けることによってその速度がさらに減速されてスト
ロークエンドでの衝撃低減効果が高められる。
基づいて説明する。この実施の形態は、図示のように、
ティルトシリンダ2の速度を制御する流量調整弁とし
て、ティルトシリンダ2に対する圧油の流れ方向を制御
する方向切換弁であるティルトスプール4自体を電磁式
流量調整弁6によって構成したものである。この場合の
電磁式流量調整弁6は電磁内部パイロット方式で図示さ
れており、第1の実施の形態の場合と同様の電流ー流量
特性が得られるように構成される。
第1の実施の形態の場合と同様に、ティルトシリンダ2
のストロークエンドでの衝撃を低減できるとともに、テ
ィルトシリンダ2をストロークエンドまで確実に作動さ
せることができ、加えて弁数を減らすことができる。
基づいて説明する。この実施の形態は、図示のように、
ティルトシリンダ2のロッド側油室とティルトスプール
4との間に流量調整弁として2個の電磁式開閉弁27,
28を並列に設けたものである。そして、両電磁式開閉
弁27,28はティルトスプール4の前傾側及び後傾側
への操作検出信号に基づく通電により共に開位置に切り
換えられ、ティルトシリンダ2が減速制御開始点に達し
たときは、その検出信号に基づいて両電磁式開閉弁2
7,28のいずれか一方が通電を遮断されて閉位置に復
帰されるように構成される。
ィルトスプール4の中立位置では両電磁開閉弁27,2
8が共に閉止位置に保持されているが、ティルトスプー
ル4が例えば後傾側に操作されると、両電磁式開閉弁2
7,28が共に開かれ、ティルトシリンダ2には両電磁
式開閉弁27,28を経て圧油が送り込まれ、そしてテ
ィルトシリンダ2が減速制御位置に達すると、一方の電
磁式開閉弁27又は28が閉じられてティルトシリンダ
2の速度を減速し、ストロークエンドでの衝撃を低減す
ることができる。
施の形態の場合も、第1の実施の形態と同様にパイロッ
トチェック弁18を設け、ティルトスプール4の中立位
置において、ティルトシリンダ2からの油のリークを防
止することが望ましい。
ルトシリンダ2に対する減速制御開始点がシリンダスト
ローク中の一定位置に固定した場合である。ところが、
ティルトスプール4がマニュアル操作式の場合、実際の
荷役作業時におけるティルトシリンダ2の作動速度は、
オペレータによるティルトレバーの操作量に対応するテ
ィルトスプール4の開度、及びエンジン又はモータの回
転によって変化する油圧ポンプ5の吐出量によって決定
される。そのため、ティルトシリンダ2に対する減速制
御開始点を一定位置に固定したときは、ティルトシリン
ダ2の速度によっては衝撃低減効果や作業性が低下する
可能性がある。
トシリンダ2の作動速度に応じて可変とする、即ち、図
8に示すように、ティルトシリンダ2の作動速度が速い
ときはストロークエンドの遠くから、遅いときはストロ
ークエンドの近くで減速制御を開始するように構成する
ことが望ましい。
リンダ2のシリンダストローク中の適当な位置に制御ポ
イントを設定し、その制御ポイント通過時の速度に対応
してソレノイド部に対する減速制御信号の出力時期を変
えるようにすることで実現される。そして、このような
構成を採用したときは、制御ポイント通過後の減速制御
を、高速時には早期に開始することによって必要な衝撃
低減効果を得ることができ、低速時には遅く開始するこ
とによって減速領域を短縮して作業性の低下を回避する
ことができる。
減速制御開始点は、ティルトシリンダ2に掛かる負荷の
大小に応じて又はマスト1の揚高の高低に対応して可変
にしてもよい。その際、負荷はティルトシリンダ2の油
圧を圧力センサによって検出してもよく、また、リフト
シリンダに掛かる油圧を圧力センサによって検出した値
をティルトシリンダ2に掛かる負荷として検出してもよ
い。さらに、マスト1の揚高は、接触、非接触式の近接
センサやマスト1の昇降に応じて巻き取られるリールの
巻取量を検出するリール式センサを用いて検出してもよ
い。
フォークリフトにおけるティルトシリンダのストローク
エンドにおける停止位置精度を確保した上で安定した所
定の衝撃低減効果を得ることができる。
度制御回路図である。
部の断面図であり、(A)は閉じ状態を示し、(B)は
半開状態(中間流量領域)を示し、(C)は全開状態
(最大流量領域)を示す。
弁の電流値との関係を示す図である。
度制御回路図である。
度制御回路図である。
した場合のシリンダ速度とシリンダストロークとの関係
を示す図である。
性図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 フォークリフトにおけるマスト傾動用の
ティルトシリンダと油圧ポンプとの間に、マストの傾動
時にティルトシリンダに対する圧油の送り量又は戻り量
を調整する流量調整弁を設け、前記ティルトシリンダが
シリンダストローク途中の所定の減速制御開始点に到達
したときに該ティルトシリンダに対する圧油の流量を予
め設定した一定流量まで絞るようにしたティルトシリン
ダの速度制御装置。 - 【請求項2】 前記流量調整弁を、流量調整範囲の途中
に所定の電流幅に関して一定流量を流すことが可能な中
間流量領域を備えた電磁式流量調整弁によって構成した
請求項1記載のティルトシリンダの速度制御装置。 - 【請求項3】 前記ティルトシリンダに対する圧油の流
れ方向を制御する方向制御弁を、流量調整範囲の途中に
所定の電流幅に関して一定流量を流すことが可能な中間
流量領域を備えた電磁式流量調整弁によって構成した請
求項1記載のティルトシリンダの速度制御装置。 - 【請求項4】 前記流量調整弁が並列に設けられた複数
の開閉弁によって構成され、前記ティルトシリンダが減
速制御開始点に到達したときに開閉弁のうちの少なくと
も1つが閉じ側に作動される構成とした請求項1記載の
ティルトシリンダの速度制御装置。 - 【請求項5】 前記流量調整弁による流量の絞り作用が
ティルトシリンダの速度が速いほどストロークエンドか
ら遠い位置で開始されるように前記減速制御開始点をシ
リンダ速度に応じて可変とした請求項1〜4のいずれか
に記載のティルトシリンダの速度制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08087697A JP3713877B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | ティルトシリンダの速度制御装置 |
| DE19814147A DE19814147B4 (de) | 1997-03-31 | 1998-03-30 | Schwenkzylinder-Steuerungsvorrichtung und elektromagnetisches Stromregelventil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08087697A JP3713877B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | ティルトシリンダの速度制御装置 |
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