(57)【要約】【課題】  ハンチングを防止でき、且つ、作業者による操作に対して制御バルブ、延いては荷役部材の良好な応答性が得られるようにすることを目的とする。【解決手段】  作業者による操作の有無を判定する操作判定手段と、油圧シリンダにかかる負荷を検出する負荷検出手段と、操作判定手段により操作有りと判定されると、負荷検出手段により検出される負荷に応じて遅延時間を設定する時間設定手段と、時間設定手段により設定された遅延時間が経過するのを計時する計時手段と、操作判定手段により操作有りと判定されると、計時手段による遅延時間の計時が終了した時点で制御バルブを駆動する駆動手段とを備える。ここで、時間設定手段は、負荷が大きいほど遅延時間を長く設定する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷物を扱う荷役部材に所定の動作をさせる油圧シリンダと、該油圧シリンダへ作動油を給排する制御バルブとを備える荷役装置において、作業者の操作に応じて上記制御バルブを制御する制御装置であって、
作業者による操作の有無を判定する操作判定手段と、
上記油圧シリンダにかかる負荷を検出する負荷検出手段と、
上記操作判定手段により操作有りと判定されると、上記負荷検出手段により検出された負荷に応じて遅延時間を設定する時間設定手段と、
該時間設定手段により設定された上記遅延時間が経過するのを計時する計時手段と、
上記操作判定手段により操作有りと判定されると、上記計時手段による上記遅延時間の計時が終了した時点で上記制御バルブを駆動する駆動手段とを備えており、
上記時間設定手段は、上記負荷検出手段により検出される負荷が大きいほど上記遅延時間を長く設定することを特徴とする荷役装置の制御装置。
【請求項２】
上記操作判定手段により操作有りと判定されると、上記負荷検出手段により検出された負荷に応じて上記制御バルブの動作速度を設定する速度設定手段を備えており、
上記速度設定手段は、上記負荷検出手段により検出される負荷が大きいほど上記動作速度を速く設定し、上記駆動手段は、上記速度設定手段により設定された上記動作速度で動作するよう上記制御バルブを駆動することを特徴とする請求項１に記載の荷役装置の制御装置。
【請求項３】
上記荷役装置は、上記荷役部材を昇降可能に支持し、上記油圧シリンダの伸長動作により上記荷役部材を上昇させ、上記油圧シリンダの短縮動作により上記荷役部材を下降させるものであって、
上記操作判定手段は、上記荷役部材を下降させる操作の有無を判定するものであり、上記駆動手段は、上記荷役部材を下降させる操作有りと判定されると、上記計時手段による上記遅延時間の計時が終了した時点で上記制御バルブを駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の荷役装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷役装置において用いられる油圧シリンダへ作動油を給排する制御バルブを制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばフォークリフトには、荷役装置として、フォークの昇降動作をなすためのリフトシリンダと、リフトシリンダへの作動油を給排する制御バルブとを備えたものが用いられており、作業者の操作に応じて制御バルブが動作することでリフトシリンダが伸縮し、フォークが上昇又は下降するようになされている。このような制御バルブとしては、手動操作式のものが用いられる他、下記の特許文献に記載のように、制御バルブに備えられた電磁コイル（ソレノイド）に通電して動作させるものが用いられる。
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、電磁コイルにスタンバイ電流を供給し、開弁動作の応答性を向上させることが行われており、特許文献２に記載の技術では、操作レバーの操作に対し制御バルブ（比例電磁弁）への信号を遅延させて開始するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１３９３９６号公報
【特許文献２】特開２０００−８６１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
操作レバーの操作に対し制御バルブの開弁動作を遅延させるようにすれば、制御バルブに急激な圧力がかかり制御バルブが振動する、いわゆるハンチングを防止することができる。しかしながら、操作に対する制御バルブの応答性が低下することになるので、遅延の程度が大き過ぎると、作業者がストレスを感じたり、制御バルブを小刻みに開弁動作させるインチング操作を行い難くなったりするという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、ハンチングを防止でき、且つ、作業者による操作に対して制御バルブ、延いては荷役部材の良好な応答性が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、荷物を扱う荷役部材に所定の動作をさせる油圧シリンダと、該油圧シリンダへ作動油を給排する制御バルブとを備える荷役装置において、作業者の操作に応じて上記制御バルブを制御する制御装置であって、作業者による操作の有無を判定する操作判定手段と、上記油圧シリンダにかかる負荷を検出する負荷検出手段と、上記操作判定手段により操作有りと判定されると、上記負荷検出手段により検出された負荷に応じて遅延時間を設定する時間設定手段と、該時間設定手段により設定された上記遅延時間が経過するのを計時する計時手段と、上記操作判定手段により操作有りと判定されると、上記計時手段による上記遅延時間の計時が終了した時点で上記制御バルブを駆動する駆動手段とを備えており、上記時間設定手段は、上記負荷検出手段により検出される負荷が大きいほど上記遅延時間を長く設定するものとしている。
【０００８】
これによれば、重負荷状態では、遅延時間を長くしてハンチングを防止できると共に、軽負荷又は無負荷状態では、遅延時間を短くして作業者の操作に対する制御バルブの動作、延いては荷役部材の動作の遅れを少なくし、応答性を向上させることができる。又、これによりインチング操作をし易くなるため、作業効率の向上を図ることができる。
【０００９】
尚、上記遅延時間は、重負荷時にはハンチングが発生しない時間の範囲で設定すればよく、軽負荷又は無負荷時には重負荷時よりも短く設定すればよい。又、上記遅延時間は、作業者が遅延時間の長さ（操作に対する制御バルブの動作の遅れ）に対してストレスを感じない程度に設定するのが望ましい。
【００１０】
本発明においては、上記操作判定手段により操作有りと判定されると、上記負荷検出手段により検出された負荷に応じて上記制御バルブの動作速度を設定する速度設定手段を備えており、上記速度設定手段は、上記負荷検出手段により検出される負荷が大きいほど上記動作速度を速く設定し、上記駆動手段は、上記速度設定手段により設定された上記動作速度で動作するよう上記制御バルブを駆動する構成とすることができる。
【００１１】
これによれば、重負荷状態では、制御バルブの動作の開始は遅くなっても、制御バルブの動作は速く行われるようになるので、作業効率が低下することを抑えられ、又、作業者にストレスを与えないようにすることができる。
【００１２】
又、本発明において、上記荷役装置は、上記荷役部材を昇降可能に支持し、上記油圧シリンダの伸長動作により上記荷役部材を上昇させ、上記油圧シリンダの短縮動作により上記荷役部材を下降させるものであって、上記操作判定手段は、上記荷役部材を下降させる操作の有無を判定するものであり、上記駆動手段は、上記荷役部材を下降させる操作有りと判定されると、上記計時手段による上記遅延時間の計時が終了した時点で上記制御バルブを駆動する構成とすることができる。
【００１３】
これによれば、荷役部材を下降させる際に、重負荷状態ではハンチングを防止でき、軽負荷又は無負荷状態では良好な応答性を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上に説明したように、本発明によれば、重負荷状態では遅延時間を長くしてハンチングを防止できると共に、軽負荷又は無負荷状態では遅延時間を短くして応答性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明をリーチ式フォークリフトに適用した実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に示すように、このフォークリフトは、車体１の前下部から前方へ延設した左右一対のリーチレッグ２を備えており、各リーチレッグ２の前端部に設けられた前輪３と、車体１の後下部に設けられた後輪（図示せず）とによって走行する。左右のリーチレッグ２間には、これらリーチレッグ２に案内され、リーチシリンダ４により前後へ移動させられるキャリッジ５が設けられ、このキャリッジ５に、左右一対でマスト６と、リフトシリンダ７とが立設されている。左右のマスト６間には、これらマスト６に案内され、リフトシリンダ７の伸縮により昇降動作させられるリフトブラケット８が設けられ、リフトブラケット８に固定されたシャフト９に、左右一対でフォーク１０が支持されている。又、シャフト９にはフォーク１０の後面に当接させてティルトバー１１が支持されており、リフトブラケット８に設けられたティルトシリンダ１２の伸縮によりティルトバー１１と共にフォーク１０がシャフト９周りに前後に揺動するようになされている。更に、リフトブラケット８の上部には、フォーク１０上の荷物が後方へ崩れることを防止するために、バックレスト１３が固定されている。
【００１７】
車体１には、このフォークリフトを運転するためのハンドルや操作レバー２０が設けられ、各操作レバーにはその操作量を検出するセンサ２１が付設されている。又、車体１には、前述の各シリンダへ供給する作動油を貯溜したタンク２２、タンク２２から作動油を吸入し加圧して吐出するポンプ２３、このポンプ２３を駆動するモータ２４、及び作動油の流れを制御する電磁バルブからなる制御バルブ２５が設けられ、タンク２２とポンプ２３、ポンプ２３と制御バルブ２５、制御バルブ２５とタンク２２、制御バルブ２５と各シリンダはそれぞれ配管により接続されている。図２は
、このフォークリフトに係る油圧回路のうちフォーク１０の昇降に係る部分を示したものであり、制御バルブ２５のうちのリフト制御バルブ２５Ｌが、リフトシリンダ７、タンク２２、ポンプ２３と接続されている。
【００１８】
図２に示すように、リフトシリンダ７とリフト制御バルブ２５Ｌとを接続する配管には、配管内の油圧からリフトシリンダ７にかかる負荷を検出する圧力センサ２６が介設されており、この圧力センサ２６の検出結果は制御装置３０に入力される。
尚、操作レバー２０のうち、フォーク１０の昇降を操作するリフト操作レバー２０Ｌには、レバー操作角を検出する角度センサ２１Ｌが付設されており、この角度センサ２１Ｌの検出結果も制御装置３０に入力され、制御装置３０は、角度センサ２１Ｌ、及び圧力センサ２６の検出結果に応じてモータ２４、及びリフト制御バルブ２５Ｌを制御する。
【００１９】
リフト制御バルブ２５Ｌは、リフト操作レバー２０Ｌを操作していないときには閉弁されており、ポンプ２３からリフトシリンダ７への作動油の供給も、リフトシリンダ７からタンク２２への作動油の回収も不能となっている。
この状態から、リフト制御バルブ２５Ｌに備えられているソレノイドに通電することより、ポンプ２３からリフトシリンダ７への作動油の流れを許容すると共にリフトシリンダ７からタンク２２への作動油の流れを阻止する状態、又はポンプ２３からリフトシリンダ７への作動油の流れを阻止すると共にリフトシリンダ７からタンク２２への作動油の流れを許容する状態に、択一的に切り換えられる。前者の状態に切り換えてポンプ２３を駆動すれば、リフトシリンダ７へ作動油を供給してフォーク１０を上昇させることができ、後者の状態に切り換えれば、フォーク１０を下降させながらリフトシリンダ７から作動油を回収することができる。以下、前者の状態となるようリフト制御バルブ２５Ｌを開弁させることを上昇・開弁動作、後者の状態となるようリフト制御バルブ２５Ｌを開弁させることを下降・開弁動作と称し、説明を行う。
【００２０】
図３に示すように、制御装置３０は、圧力センサ２６による負荷Ｗに基づいて遅延時間を設定する遅延時間設定手段３１、圧力センサ２６による負荷Ｗに基づいて開弁速度を設定する開弁速度設定手段３２、遅延時間を計時する計時手段３３、角度センサ２１Ｌによるレバー操作角から上昇操作か下降操作かを判定する操作判定手段３４、角度センサ２１Ｌによるレバー操作角から開度を設定する開度設定手段３５、リフト制御バルブ２５Ｌを駆動するバルブ駆動手段３６、及びモータ２４を駆動するモータ駆動手段３７を備えている。
【００２１】
遅延時間設定手段３１は、操作判定手段３４により作業者による操作が下降操作である、つまり下降操作有りと判定されると、圧力センサ２６による負荷Ｗに基づき、図４Ａに示すように、リフト制御バルブ２５Ｌを開動作させるまでの遅延時間Ｔｄを設定する。すなわち、遅延時間設定手段３１は、負荷Ｗが０のときには、遅延時間Ｔｄを比較的短い時間Ｔ１に設定し、負荷ＷがＷａ（＞０）のときには、負荷Ｗａに比例して時間Ｔ１よりも長い時間Ｔ２に設定し、負荷ＷがＷｂ（最大負荷）のときには、ハンチングが発生しない限界時間である時間Ｔ３（＞Ｔ２）に設定する。
【００２２】
開弁速度設定手段３２は、操作判定手段３４により作業者による操作が下降操作である、つまり下降操作有りと判定されると、圧力センサ２６による負荷Ｗに基づき、図４Ｂに示すように、リフト制御バルブ２５Ｌを下降・開弁動作させる際の動作速度である開弁速度Ｓを設定する。すなわち、開弁速度設定手段３２は、負荷Ｗが０のときには、開弁速度Ｓを比較的遅い速度Ｓ１に設定し、負荷ＷがＷａ（＞０）のときには、負荷Ｗａに比例して速度Ｓ１よりも速い速度Ｓ２に設定し、負荷ＷがＷｂ（最大負荷）のときには、リフト制御バルブ２５Ｌに許容される限界速度である速度Ｓ３（＞Ｓ２）に設定する。
【００２３】
計時手段３３は、遅延時間設定手段３１により遅延時間Ｔｄが設定され、それが伝えられると計時を開始し、遅延時間Ｔｄだけ時間が経過した時点で計時を終了して、バルブ駆動手段３６に計時の終了を伝える。
【００２４】
操作判定手段３４は、作業者によるリフト操作レバー２０Ｌの操作が上昇操作か下降操作かを判定し、その判定結果を遅延時間設定手段３１、開弁速度設定手段３２、バルブ駆動手段３６、及びモータ駆動手段３７に伝える。すなわち、角度センサ２１Ｌによるレバー操作角が操作されていない状態から増加すると上昇操作であると判定し、作業者による操作が上昇操作である旨、つまり、操作はなされているが下降操作がない旨を伝える。又、レバー操作角が操作されていない状態から減少すると下降操作であると判定して、作業者による操作が下降操作である旨、つまり、下降操作がある旨を伝える。
【００２５】
開度設定手段３５は、角度センサ２１Ｌによるレバー操作角に基づき、リフト制御バルブ２５Ｌの開度（開弁の度合い）を設定する。すなわち、操作されていないときの開度を０％（全閉）として、レバー操作角の増加に比例して開度を増加させて設定し、リフト操作レバー２０Ｌが最大限に上昇操作、又は下降操作されたときには、リフト制御バルブ２５Ｌの開度を１００％（全開）に設定する。
【００２６】
バルブ駆動手段３６は、操作判定手段３４により操作が上昇操作である、つまり下降操作無しと判定されると、所定の開弁速度で、開度設定手段３５により設定された開度となるよう、ソレノイドに通電しリフト制御バルブ２５Ｌを上昇・開弁動作させる。一方、操作判定手段３４により操作が下降操作である、つまり下降操作有りと判定されると、バルブ駆動手段３６は、計時手段３３により遅延時間Ｔｄが計時された後、開弁速度設定手段３２で設定された開弁速度Ｓで、開度設定手段３５により設定された開度となるよう、ソレノイドに通電しリフト制御バルブ２５Ｌを下降・開弁動作させる。
【００２７】
モータ駆動手段３７は、操作判定手段３４により操作が上昇操作である、つまり下降操作無しと判定されると、モータ２４を起動させ所定の回転数で駆動させる。一方、操作判定手段３４により操作が下降操作である、つまり下降操作有りと判定されると、モータ駆動手段３７は、モータ２４の駆動を停止する。尚、リフト操作レバー２０Ｌが下降操作されていても他の操作レバーが操作されているときには、モータ駆動手段３７はモータ２４を駆動させる。
【００２８】
図５は、リフト操作レバー２０Ｌを最大限に下降操作したときの、リフト操作レバー２０Ｌを操作してからの経過時間Ｔと、フォーク１０が下降する速度であるリフト下降速度Ｖとの関係を表している。この図５において、Ｔ１０，Ｔ２０，Ｔ３０はそれぞれリフト制御バルブ２５Ｌが全開となる時間であり、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３はそれぞれリフト制御バルブ２５Ｌが全開となった状態でのリフト下降速度（最高リフト下降速度）である。又、Ｔ’は一般的な作業者がストレスを感じ始める遅延時間である。
【００２９】
図５に示すように、負荷Ｗが０のときには、時間Ｔ１が経過した後、リフト制御バルブ２５Ｌが下降・開弁動作してフォーク１０の下降が始まり、更に開弁速度Ｓ１でリフト制御バルブ２５Ｌが下降・開弁動作し、リフト下降速度は増大して行く。時間Ｔ１０が経過してリフト制御バルブ２５Ｌが全開となると、リフト下降速度Ｖは最高値であるＶ１に達する。
負荷ＷがＷａのときには、時間Ｔ２が経過した後、リフト制御バルブ２５Ｌが下降・開弁動作してフォーク１０の下降が始まり、更に開弁速度Ｓ２（＞Ｓ１）でリフト制御バルブ２５Ｌが下降・開弁動作し、リフト下降速度は増大して行く。時間Ｔ２０（＞Ｔ１０）が経過してリフト制御バルブ２５Ｌが全開となると、リフト下降速度Ｖは最高値であるＶ２（＞Ｖ１）に達する。
負荷ＷがＷｂ（最大負荷）のときには、時間Ｔ３が経過した後、リフト制御バルブ２５Ｌが下降・開弁動作してフォーク１０の下降が始まり、更に開弁速度Ｓ３（＞Ｓ２）でリフト制御バルブ２５Ｌが下降・開弁動作し、リフト下降速度は増大して行く。時間Ｔ３０（＞Ｔ２０）が経過してリフト制御バルブ２５Ｌが全開となると、リフト下降速度Ｖは最高値であるＶ３（＞Ｖ２）に達する。
【００３０】
以上のようなフォークリフトによれば、リフト操作レバー２０Ｌを操作してフォーク１０を下降させる際に、リフトシリンダ７にかかる負荷が大きい、つまりフォーク１０上の荷物が重いときには、遅延時間Ｔｄが長く設定されるのでハンチングを防止できる。又、開弁速度Ｓが速く設定されるので、リフト制御バルブ２５Ｌの下降・開弁動作の開始は遅くなっても、開動作は速く行われるようになるので、作業効率が低下することを抑えられる。一方、リフトシリンダ７にかかる負荷が小さい、つまりフォーク１０上の荷物が軽いときには、遅延時間Ｔｄが短く設定されるので応答性が向上し、インチング操作をし易くなる。又、開弁速度Ｓが遅く設定されるので、最高リフト下降速度が比較的低速であってもリフト下降速度Ｖの調節を行い易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係るフォークリフトの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の油圧回路図である。
【図３】本発明の実施形態の機能ブロック図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態の制御特性図であり、負荷と遅延時間との関係を示している。
【図４Ｂ】本発明の実施形態の制御特性図であり、負荷と開動作速度との関係を示している。
【図５】本発明の実施形態の制御特性図であり、時間とリフト下降速度との関係を示している。
【符号の説明】
【００３２】
１    車体
６    マスト
７    リフトシリンダ
８    リフトブラケット
１０    フォーク
２０Ｌ    リフト操作レバー
２１Ｌ    角度センサ
２５Ｌ    リフト制御バルブ
２６    圧力センサ
３０    制御装置
３１    遅延時間設定手段
３２    開弁速度設定手段
３３    計時手段
３４    操作判定手段
３６    バルブ駆動手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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