(57)【要約】積荷取扱装置（１４）を備える機械（１０）用の制御システム（４０）であって、積荷（Ｌ）は、積荷取扱装置（１４）により機械の本体（１２）に関して移動自在であり、機械（１０）は回動軸（Ｃ）を備え、その軸の回りに転倒モーメントが積荷（Ｌ）により生じ、積荷取扱装置（Ｌ）は、アクチュエータ（２４）を備え、かつ転倒モーメントが所定の限界値にある位置まで積荷（Ｌ）を移動でき、制御システム（４０）は、転倒モーメントを検知し、かつ使用に際して入力信号をコントローラ（３２）へ送信するセンサ（３０）を備え、コントローラ（３２）は、入力信号に応答してアクチュエータ（２４）の作動を調節するので、転倒モーメントの値が限界値に近づいていることをセンサ（３０）が検知した場合に、積荷（Ｌ）の移動速度が徐々に減少される、制御システム（４０）。
2005532968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積荷取扱装置を備える機械用の制御システムであって、前記積荷は、前記積荷取扱装置により前記機械の本体に関して移動自在であり、前記機械は回動軸を備え、前記軸の回りに転倒モーメントが前記積荷により生じ、前記積荷取扱装置は、アクチュエータを備え、かつ前記転倒モーメントが所定の限界値にある位置まで前記積荷を移動でき、前記制御システムは、前記転倒モーメントを検知し、かつ使用に際して入力信号をコントローラへ送信するセンサを備え、前記コントローラは、前記入力信号に応答して前記アクチュエータの作動を調節するので、前記転倒モーメントの値が前記限界値に近づいていることを前記センサが検知した場合に、前記積荷の移動速度が徐々に減少される、制御システム。
【請求項２】
前記積荷取扱装置は、前記機械の本体に関して一般に水平軸の回りに移動自在な持上アームであり、そのため前記アームは、第１のアクチュエータが作動すると前記積荷を持上げかつ降下できる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記転倒モーメントが前記限界値に近づくと前記第１のアクチュエータの作動を調節する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記持上アームは、相対的に移動自在な複数のセクションを備え、また前記コントローラは、前記転倒モーメントが前記限界値に近づくと前記アームセクションを相対的に動かす第２のアクチュエータの作動を調節する、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記相対的に移動自在なセクションは、入れ子式である、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記アームは、第３のアクチュエータの作動により前記アーム上で移動自在な積荷取扱器具を担持し、また前記コントローラは、前記転倒モーメントが前記限界値に近づくと前記第３のアクチュエータの作動を調節する、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記積荷取扱器具は、積込みフォークである、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記積荷の移動速度は、徐々に減少されて、前記転倒モーメントが前記限界値に達すると全く停止される、請求項１乃至７のいずれかに記載のシステム。
【請求項９】
前記機械は、前記機械を地面上で支持する地面係合構造体を備える、上述の請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１０】
前記地面係合構造体は、一対の支持部材を備え、前記転倒モーメントは、前記支持部材の１つにより形成される回動軸の回りに生じる、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記転倒モーメントは、前記支持部材の１つの荷重を検知する前記センサにより検知される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記機械は、それぞれが車輪を担持する、車軸により形成される一対の支持部材を備える地面係合構造体を有する車輪付き積荷取扱機械である、請求項９乃至１１のいずれかに記載のシステム。
【請求項１３】
前記転倒モーメントは、車輪の前記対の１つの対の回転軸の回りに生じ、また前記センサは、車輪の他の対上の荷重を検知する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
自体の作動が調節される前記アクチュエータは、流体操作式アクチュエータであり、前記コントローラは、前記アクチュエータへ出入する流体の流れを減少することにより前記アクチュエータの作動を調節する、上述の請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１５】
前記システムは、流体を前記アクチュエータへ送る主制御弁と、および前記制御弁とは関係ないが、前記コントローラに応答して、前記検知される転倒モーメントが限界値に近づくと、前記アクチュエータへ出入する流体の流れを減少する弁とを備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記流体操作式センサは、複動直進式油圧ラムである、請求項１４または１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記センサは、電気的入力信号を前記コントローラへ送信する変換器である、上述の請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１８】
前記積荷取扱装置は複数のアクチュエータを備え、前記コントローラは、前記転倒モーメントの値が前記限界値に近づくと、前記アクチュエータから前記流体の許容される流れを徐々に減少することにより前記アクチュエータの１つの作動を調節し、かつ前記転倒モーメントが前記限界値に達すると、残りのアクチュエータまたは残りのアクチュエータの少なくとも１つに出入する流体の流れを阻止する一方、前記転倒モーメントの減少を生じる別のアクチュエータの是正作動だけを許容する、上述の請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１９】
前記積荷取扱器具が、持上げフォークである場合に、許容されるアクチュエータの是正作動中に、地面に関しての前記持上げフォークの姿勢は、自動的に維持される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記積荷取扱装置は持上げアームであり、また前記機械は、地面に関しての前記積荷持上げ器具の姿勢を制御するアクチュエータと流体を交換するために、持上げアームが持上げられ、かつ降下されるときに作動される容積型アクチュエータを備え、またアクチュエータの是正作動中に前記アクチュエータが隔離されると、前記姿勢制御のアクチュエータと容積型アクチュエータを備える回路内の流体圧力が維持される、請求項２に付帯的な請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記コントローラは、機械の動特性の変化の結果として、または初期持上げアーム移動に対する反力の結果として、前記センサにより検知された荷重の転移変化を前記コントローラが無視できる算法に従って作動する、上述の請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項２２】
実質的に、添付図面を参照して以下に説明される、および／または添付図面に示される、機械用の制御システム。
【請求項２３】
上述の請求項のいずれかに記載の制御システムを有する機械。
【請求項２４】
実質的に、添付図面を参照して以下に説明される、および／または添付図面に示される、機械。
【請求項２５】
請求項１乃至２２のいずれかに記載の制御システムにより制御される積荷取扱装置。
【請求項２６】
実質的に、添付図面を参照して以下に説明される、および／または添付図面に示される、積荷取扱装置。
【請求項２７】
機械の不安定性の増加に応答して積荷の降下速度を徐々に減少するステップを含む、請求項２６または２７に記載の積荷取扱システムを作動する方法。
【請求項２８】
ここに説明され、および／または添付図面に示される新規な特徴、または特徴の新規な組合せ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積荷取扱装置を備える型式の機械用の制御システムに関するものであり、積荷は、機械の本体に関して積荷取扱装置により移動自在である。
【背景技術】
【０００２】
そのような機械の一例は、本体と、それぞれが車輪を担持する一対の車軸を備える地面係合構造体とを有する車輪付き積荷取扱機械であり、その機械は、持上げアームを備える積荷取扱装置を有する。持上げアームは、積荷を動かすために１つ以上のアクチュエータにより移動自在であり、その積荷は、一対の車輪の１つの回転軸の回りに、または積荷取扱作動中に、たとえば、安定化手段が、地面に関して本体を安定化するのに使用される箇所の他の回動軸の回りに転倒モーメントを生じる。
【０００３】
それぞれの場合、持上げアームは、機械が不安定になる、転倒モーメントが限界値になる位置まで積荷を動かすことができる。
【０００４】
かくして、たとえば、転倒モーメントが限界極限値に達すると、１つまたは複数のアクチュエータの作動を停止する安全手段を作動するように、回動軸から離間した一対の車輪上の増加した荷重を検知することにより転倒モーメントを検知することが知られている。
【０００５】
そのような装置は、なんらかの持上げアーム／積荷の移動の場合に所期通り作動できるであろうが、限界値を、かなりの安全率で設定しない限り、なんらかの積荷移動の場合に移動を急激に中止すると、積荷と持上げアームの慣性により機械の不安定性を生じる恐れがある。この問題は、持上げアームが降下するにつれて転倒モーメントを増加して、移動を急激に中止すると、機械が前方に転倒する恐れがあるので、長い伸張範囲と高さで積込みした後に持上げアームが降下されるときに特に顕著である。
【０００６】
機械運転者へ転倒モーメントの値の目視表示を提供することが知られており、したがって有能で注意深い運転者は、転倒モーメントが限界値に近づくときを判断できるので、積荷を引込めるような対策を講じることができ、そこにおいて、持上げアームは、機械の不安定性を避けるように作動できる。しかしながら、これは運転者の技能と注意深さに依存しており、またさらに、そのような依存は、機械が、運転者を使用しない場合、たとえば、ロボットまたは遠隔制御される場合に不適当であろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、積荷取扱装置を備える機械用の制御システムが提供され、積荷は、積荷取扱装置により機械の本体に関して移動自在であり、その機械は回動軸を備え、その軸の回りに転倒モーメントが積荷により生じ、積荷取扱装置は、アクチュエータを備え、かつ転倒モーメントが所定の限界値にある位置まで積荷を移動でき、その制御システムは、転倒モーメントを検知し、かつ使用に際して入力信号をコントローラへ送信するセンサを備え、そのコントローラは、その入力信号に応答してアクチュエータの作動を調節するので、転倒モーメントの値が限界値に近づいていることをセンサが検知した場合に、積荷の移動速度が徐々に減少される。
【０００８】
かくして本発明の利用により、利用しない場合に不安定性を生じる積荷の移動中の機械の安定性は、自動的に維持され、かつ運転者の技能に依存しない。
【０００９】
好ましい実施例において、積荷取扱装置は、機械の本体に関して一般に水平軸の回りに移動自在な持上アームであり、そのためそのアームは、第１のアクチュエータが作動すると積荷を持上げかつ降下でき、そのコントローラは、転倒モーメントが限界値に近づくと第１のアクチュエータの作動を調節する。持上アームは、たとえば、入れ子式にできる相対的に移動自在な複数のセクションを備えることができ、またコントローラは、転倒モーメントが限界値に近づくとアームセクションを相対的に動かす第２のアクチュエータの作動を交互に、または付加的に調節できる。さらにそのアームは、第３のアクチュエータの作動によりアーム上で移動自在な持上げフォークのような積荷取扱器具を担持でき、またそのコントローラは、転倒モーメントが限界値に近づくと第３のアクチュエータの作動を交互に、または付加的に調節できる。
【００１０】
それぞれの場合に、積荷の移動速度は、徐々に減少されて、前記転倒モーメントが前記限界値に達すると望ましくは全く停止され、その限界値は好ましくは、機械の不安定性が避けられるように設定される。
【００１１】
その機械は、それを地面上で支持する地面係合構造体を備えることができる。その構造体は、一対の支持部材を備えることができ、転倒モーメントが、支持部材の１つにより形成される回動軸の回りに生じる。転倒モーメントを、支持部材の１つの荷重を検知するセンサにより検知できる。
【００１２】
一例において、その機械は、それぞれが車輪を担持する、車軸により形成される一対の支持部材を備える地面係合構造体を有する所謂車輪付き積荷取扱機械である。かくして、転倒モーメントは、車輪の対の１つの対の回転軸の回りに生じることができ、一方、センサは、車輪の他の対上の荷重を検知できる。
【００１３】
転倒モーメントの値が限界値に近づくにつれて、車輪の他の対上の荷重が減少し、その荷重の減少は、センサにより検知される。
【００１４】
自体の作動が調節される前記アクチュエータは、複動直進式油圧ラムのような流体操作式アクチュエータにできる。そのコントローラは、たとえば、機械運転者からの制御入力信号に関係なく、そのような制御信号を無効にすることにより、転倒モーメントを検知するセンサからの入力信号に応答するので、アクチュエータへ出入する流体の流れを減少することによりアクチュエータの作動を調節できる。
【００１５】
かくして、システムは、運転者の制御またはロボット／遠隔制御により、流体をアクチュエータへ送る主制御弁と、およびその制御弁とは関係ないが、コントローラに応答して、検知される転倒モーメントが限界値に近づくと、アクチュエータへ出入する流体の流れを減少する弁とを備えることができる。
【００１６】
センサは、電気的入力信号をコントローラへ送信する変換器にできるし、一方、アクチュエータの作動を調節する制御信号は、電気的信号または流体信号にできる。
【００１７】
積荷取扱装置が複数のアクチュエータを備える場合、たとえば、積荷取扱装置が、入れ子式にでき、および／またはアーム上に取付けられる持上げ自在でかつ降下自在の積荷取扱器具を備えることができる持上げアームであり、それぞれが対応する流体作動アクチュエータにより作動される場合、コントローラは、転倒モーメントの値が限界値に近づくと、たとえば、アクチュエータから流体の許容される流れを徐々に減少することによりアクチュエータの１つの作動を調節でき、かつ転倒モーメントが限界値に達すると、残りのアクチュエータまたは残りのアクチュエータの少なくとも１つに出入する流体の流れを防止できる一方、転倒モーメントの減少を生じる別のアクチュエータの是正作動だけを許容する。
【００１８】
しかしながら、荷取扱器具が、持上げフォークである場合に、許容されるアクチュエータの是正作動中に、地面に関しての前記持上げフォークの姿勢を維持できる。
【００１９】
たとえば、機械は、地面に関しての積荷持上げ器具の姿勢を制御する第３のアクチュエータと流体を交換するために、持上げアームが持上げられ、かつ降下されるときに作動される容積型アクチュエータを備えることができ、またアクチュエータの是正作動中に第３のアクチュエータを単離できると、姿勢制御のアクチュエータと容積型アクチュエータを備える回路内の流体圧力を維持できる。
【００２０】
コントローラは、機械の動特性の変化の結果として、または初期持上げアーム移動に対する反力の結果として、センサにより検知された荷重の転移変化をコントローラが無視できる算法に従って作動できる。
【００２１】
本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様に従う制御システムを有する機械が提供される。
【００２２】
本発明の第３の態様によれば、本発明の第１の態様に従う制御システムにより制御される積荷取扱装置が提供される。
【００２３】
本発明の第４の態様によれば、機械の不安定性の増加に応答して積荷の降下速度を徐々に減少するステップを含む、本発明の第３の態様に従う積荷取扱システムを作動する方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施例を、添付図面を参照してここに説明する。
【００２５】
図面を参照すると、積荷取扱機械１０には本体１１が設けられ、その本体は、この例において、本体１２の縦方向片側に運転者の運転室１２、および本体１２の反対側に持上げアーム１４の取付け台１３を備え、取付け台１３は、この例において、持上げアーム１４が運転室１２に沿って回動軸Ｂから前方に伸びるように本体１２の後部へ向けて設けられる。
【００２６】
本体１２は、地面係合構造体上で支持され、かつその構造体上で地面上にわたり駆動されることができ、その構造体には、本体１２に関して通常固定されるが、必要に応じて本体から懸垂できる前軸上に担持される一対の前輪１６、および車軸１９上に担持される一対の後輪１７が設けられ、後軸１９は、この例において、本体１２に関して回動軸Ａの回りに後軸１９を揺動させる回動軸２０により本体１２へ連結される。
【００２７】
この例における持上げアーム１４には、２つの相対的に入れ子式のセクション２２、２３が備えられ、セクション２２の内部は、取付け台１３により取付けられ、セクションの外部２３は、この例において一対の持上げフォークである積荷取扱器具２６を担持する。他の例においてアーム１４は、２つを超える入れ子式または相対的に伸張自在のセクション、もしくは１つだけのセクションを備えることができる。
【００２８】
アーム１４は、複動直進式油圧アクチュエータである持上げアクチュエータ２４の作動により持上げ自在でかつ降下自在である。アーム１４の外部セクション２３を、別の複動直進伸張式油圧アクチュエータ２５により内部セクション２２に関して伸張／引込みでき、そのアクチュエータ２５は、アーム１４の内部に取付けできるが、アーム１４の外部に取付けられるのが示される。積荷取扱器具２６は、さらに別の複動直進式油圧フォークアクチュエータ２７により、回動軸Ｄの回りに移動自在である。
【００２９】
アクチュエータ２４、２５および２６全ては、この例において、図３に示される主制御弁４４を作動する制御器を操作する運転室１２における運転者により制御されるが、他の例においては、それらのアクチュエータを、コンピュータにより遠隔制御でき、すなわちロボット制御することができる。
【００３０】
アーム１４により担持される積荷Ｌは、回動軸Ｃの回りに転倒モーメントを生じることが分かる。後部に取付けられ、かつ前方へ伸びる持上げアーム１４を有する車輪付き積荷取扱機械１０のこの例において、回動軸Ｃは、前輪１６の回転軸と一致する。しかしながら、たとえば、なんらかの積荷取扱操作中に降下されて地面と接触できる安定化部材３２が設けられる場合、前輪１６を地面から離して持上げるためには、多分、その回転軸は別の位置に位置する。
【００３１】
積荷Ｌの重さが、機械１０の質量により、特にこの例において、図示される本体１２の後部に位置決めされる機械エンジンＥにより、またはそれ以外により釣り合っても、積荷Ｌが、荷重の大きさにもよるが、転倒軸Ｃが一定の位置を越えて前方に移動するならば、機械１０の安定性は、機械１０が転倒軸Ｃの回りに転倒しようとするにつれて、低下することが明らかである。そのような積荷Ｌの移動は、たとえば、持上げアーム１４が伸びるにときに、または本発明に直接関係あるように、たとえば、点線で示された高い位置から点線で示された降下位置まで積荷Ｌが降下するときに、生じることがある。
【００３２】
転倒軸Ｃの回りの転倒モーメントにおける結果として生じた増加は、本体１２を支持する後軸１９上の荷重の減少を検知することにより慣例的に求められる。
【００３３】
かくして、車軸１９上の荷重を検知するロードセルまたは他の変換器のような転倒モーメントセンサ３０が、この例においては、本体１２へ後軸１９を接続する回動軸２０に設けられる。センサ３０は、後軸１９の荷重、したがって転倒軸Ｃの回りの転倒モーメントを示す入力信号をコントローラ３２へ送信するように作動する。
【００３４】
既知の装置において、コントローラ３２への入力信号が、機械１０が転倒軸Ｃの回りに転倒しようとする程度まで、転倒モーメントが増加しようとすることを指示するときに、コントローラ３２は、本体１２に関して荷重Ｌのそれ以上の前方への動きを阻止するように機能する。たとえば、伸張アクチュエータ２５を、それ以上伸張するのが阻止でき、および／または持上げアクチュエータ２４を、持上げアーム１４をそれ以上降下するのが阻止できる。
【００３５】
後者の場合、積荷をした持上げアームと荷重Ｌの慣性が大きいので、アーム１４の下方移動を急激に中止すると、許容される転倒モーメントの限界値が実際的でない許容安定限界値に設定されない限り、機能１０は転倒軸Ｃの回りに転倒する恐れがある。
【００３６】
特に図３を参照すると、制御システム４０が、アクチュエータ２４、２５、２７を作動および制御する油圧システム内に特に統合されるのが示される。
【００３７】
制御システム４０が、たとえば、重い積荷を取扱うのを予想して作動されると、電磁弁４１は、たとえば、運転室１２内のスイッチを操作する機械１０の運転者により閉じられるので、持上げアーム１４が降下されて、主制御弁４４から持上げアクチュエータ２４のロッド側２４ａへの流体は、制約されて、制約手段４３を経て比例弁４２を流れる。制約手段４３は、制御システム４０が作動していない場合に許容されるであろうものから、許容される流量を減少する。したがって、持上げアーム１４の降下速度は、如何なる場合も制約されることになる。
【００３８】
しかしながら、持上げアクチュエータ２４のロッド側２４ａへの流体の流れを、以下に説明するように、比例弁４２によりさらに制約して、軸Ｃの回りの機械の転倒モーメントの値を限界値未満に維持できる。
【００３９】
比例弁４２と並列に釣合弁４５が設けられ、本体の制御システムが作動していない場合に持上げアーム１４を降下するのが望ましいときに、この弁４５により、主制御弁４４からの流体をアクチュエータ２４のロッド側２４ａへ送ることができる。
【００４０】
センサ３０からの入力信号からコントローラ３２が、回動軸Ｃの回りの転倒モーメントの値が所定の限界値に近づいていると、たとえば、許容転倒モーメント限界値の約６５％であると判断した場合、コントローラ３２は、転倒モーメントの値が限界値を超えるのを阻止するように機能する。
【００４１】
持上げアーム１４が降下しつつあるならば、アクチュエータ２４のロッド側２４ａへの全ての流体の流れが比例弁４２を完全に、またはほぼ完全に閉じることにより阻止されるように、持上げアーム１４のそれ以上の降下が、転倒モーメント値が限界値に達するときに全く阻止されるまで、コントローラ３２は、持上げアーム１４が降下し続けるときにアクチュエータ２４のロッド側２４ａへの流体の許容される流れを減少するために比例弁４２へ信号を送信する。
【００４２】
比例弁４２がこの例において電磁作動されるので、コントローラ３２は、他の例においては流体圧力信号をコントローラ３２により送信できるが、電気指令信号を比例弁４２へ送信することが分かる。
【００４３】
運転室１２内の機械の運転者は、アクチュエータ２４のシリンダ側２４ｂへ流体を送るように主弁４４を操作することにより、持上げアクチュエータ２４の操作を逆にして、持上げアーム１４を持上げでき、したがって軸Ｃ回りの転倒モーメントを減少でき、および／または伸張アクチュエータ２５のロッド側２５ａへ流体を送るように主制御弁４４を操作することにより、荷重Ｌを転倒軸Ｃへ近づけるように伸張アクチュエータ２５を引込むことができる。
【００４４】
持上げアーム１４のそれ以上の降下が阻止されるときに、転倒限界値に近づくと、コントローラ３２は、回路内の別の電磁操作弁４８を開いて、積荷Ｌを転倒軸Ｃからは離すように動かす伸張アクチュエータ２５のどのような操作も阻止するように、かつ隔離されないと持上げフォーク２６を動かすアクチュエータ２７を全く隔離するように、機能する。
【００４５】
これは、別の電磁操作弁４８が開いてタンクＴへのバイパスを形成するときに達成される。したがって、主制御弁４４が、そうでないときに持上げアーム１４を伸ばすように作動される場合、そうでないときに、伸張アクチュエータ２５を伸ばすように伸張アクチュエータ２５のシリンダ側２５ｂへ送られるライン５０内の流体は、逆止弁５１と弁４８を経て、ライン５２を通してタンクＴへ受容されることになる。
【００４６】
さらに、運転者が、そうでないときにアクチュエータ２７を操作して持上げフォーク２６をアーム１４上の軸Ｄの回りに動かすように、主弁４４を操作する場合、そうでないときにアクチュエータ２７を作動するように機能するライン５５、５６のいずれかにおける流体は、５９、６０で示される逆止弁のいずれかと弁４８を経て、ライン５２を通してタンクＴへ受容されることになる。
【００４７】
必要に応じて、機械１０が、なんらかの作業操作中に降下されて地面と係合できる安定化手段Ｓを有する場合、６２で示されるリリーフ弁を設けて、安定化手段Ｓを降下しないときに持上げアーム１４を持上げできる角度を制約できる。たとえば、機械１０の不安定性に関して大きい可能性があるように、安定化手段Ｓを持上げて機械１０が作業操作を実施している場合、アーム１４を４５°の角度に持上げると、リリーフ弁６２を、たとえば、コントローラ３２の作動により開くことができるので、主制御弁４４から持上げアクチュエータ２４のロッド側２４ａへ送られる別の流体は、タンクＴへ受容される。
【００４８】
図１を再び参照すると、機械１０は、容積型アクチュエータ６４を持上げアーム１４と機械の本体１２との間に備えるのが分かる。容積型アクチュエータ６４は、複動式油圧アクチュエータであり、アクチュエータ６４のピストン６４ａが、持上げアーム１４が持上げられると、シリンダ６４ｂに関して伸ばされ、アーム１４が降下されるとシリンダ６４ｂ中に引込まれる。
【００４９】
図３に示されるように、通常操作において、容積型アクチュエータ６４がアクチュエータ２７と並列に設けられて、持上げフォーク２６を軸Ｄの回りに動かし、またアーム１４が持上げかつ降下されるように、地面に関してのフォーク２６または他の積荷取扱器具２６の姿勢は、主制御弁４４を操作してフォークアクチュエータ２７を操作する運転者の介入を必要とすることなく、維持できる。
【００５０】
そのような装置は知られているが、本体の制御システムを使用して、リリーフ弁４８が開かれて、フォークアクチュエータ２７を含む回路の部分中に流体を逃がす場合、そのような自動的な姿勢維持は失われることが明らかである。したがって、運転者が持上げアクチュエータ２４を操作して、持上げアーム１４を持上げることにより機械１０の不釣合を是正する場合、リリーフ弁４８がコントローラ３２により再び閉じられるまで、地面に関してのフォーク２６の姿勢は維持されないことになる。
【００５１】
しかしながら、これに対応するために、フォークアクチュエータ２７と容積型アクチュエータ６４からの流体ライン５５と５６において、釣合弁７０と７１がそれぞれ設けられ、その釣合弁は、リリーフ弁４８が開いてライン５５、５６の圧力が低下すると自動的に閉じる一方、釣合弁７０、７１の上流側の流体回路の部分に溜められたフォークアクチュエータ２７と容積型ラム６４との間の流体を移送できる。
【００５２】
制御回路４０の他の特徴は、以下の通りである。
【００５３】
フォークアクチュエータ２７と容積型アクチュエータ６４との間のライン５５、５６において、電磁操作式制約弁８０、８１が設けられ、それらの弁は、たとえば、制御システムが作動されてコントローラ３２により操作されると、荷重センサ３０により検知された機械１０の不安定性の程度に比例してアクチュエータ２７と６４との間の流体の流れを制約することにより、フォークアクチュエータ２７の操作速度を制約できる。
【００５４】
たとえば、８５、８６および８７で示される他の逆止弁などを、回路の適切な作動を確保するために設けることができる。
【００５５】
なんらかの状態において、積荷Ｌの、たとえば、高い位置からの降下を開始すると、初期反力が生じ、その反力は、機械１０を通して荷重センサ３０へ伝達されて、そのセンサが、後軸１９上の荷重の急な増加を指示する。制御システムのそのような転移状態への応答を避けるために、好ましくはコントローラ３２は、そのような転移状態を無視する算法に従って作動するようになっている。たとえば、持上げアーム１４の降下が始まると、コントローラ３２は、安定状態の条件が確保される約１秒または２秒間センサ３０の入力に応答しないように対処できる。
【００５６】
また、なんらかの積荷取扱操作中、たとえば、持上げフォーク２６の積込／積降し中に、機械１０の動特性の変化の結果として、差し迫る機械１０の不安定性という誤った指示をセンサ３０から受信することあるのは明らかである。荷重の急激な変化ではなく、円滑に徐々に変化する転倒モーメントだけに応答することにより、そのような異常な指示を認識するように、コントローラ３２にプログラムを組込むことができる。
【００５７】
好ましくはコントローラ３２は、機械１０の不安定性を示す運転者室１２の指示計３３上で目視指示を運転者へ提供するので、有能な運転者は、指示計３３を参照して不安定な状態を避けるように、その技能を依然行使できる。たとえば、そのような指示計には、発光体の配列、たとえば、ＬＥＤ発光体を備えることができ、その配列は、機械１０の不安定性が増加するにつれて、益々明るくなる。
【００５８】
種々の他の変更態様は、当該技術において有能な者にとり明らかなように、本発明の範囲から逸脱することなく実施できる。
【００５９】
開示された機能を実施する手段、もしくは開示された結果を得る方法またはプロセスの特定の形態または用語で適宜明示される、上述の説明、または下記の請求項、または添付図面において開示される特徴は、個別に、またはそのような特徴の組合せで、本発明をその多様な形態で実現するのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明を実現する機械の側面説明図である。
【図２】図１に示される機械の裏面図である。
【図３】本発明の制御システムの特徴を組込む、図１と２の機械の油圧回路説明線図である。
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年5月30日(2005.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積荷取扱装置を備える機械用の制御システムであって、積荷は、前記積荷取扱装置により機械の本体に対して移動自在であり、前記積荷取扱装置は、前記機械の本体に対して一般に水平の軸の回りに移動自在な持上げアームであり、前記アームは、流体操作式アクチュエータが作動すると前記積荷を持上げかつ降下可能であり、前記機械は回動軸を備え、前記軸の回りに転倒モーメントが前記積荷により生じ、前記積荷取扱装置は、前記転倒モーメントが所定の限界値にある位置まで前記積荷を降下可能であり、前記制御システムは、前記転倒モーメントの値が限界値に近づいていることを検知し、応答するコントローラへ入力信号を送信するセンサを備え、前記コントローラは、前記入力信号に応答して比例流体弁を操作して前記アクチュエータへの流体の流れを減少し、前記持上げアームが降下され続けるときに、前記積荷の移動速度が徐々に減少される機械用の制御システム。
【請求項２】
前記積荷取扱装置は、前記持上げアームの入れ子式アームセクションを動かすように相対的に作動可能な第２のアクチュエータと、前記アーム上の前記積荷取扱装置を動かすように作動可能な第３のアクチュエータを備え、前記コントローラは、前記転倒モーメント値が前記限界値に達した時、前記第１のアクチュエータに出入りする流体の流れを全く阻止するとともに、転倒モーメントの減少を生じる是正操作を第２および／または第３のアクチュエータに行わせる請求項１に記載の機械用の制御システム。
【請求項３】
前記積荷取扱装置は持上げアームであって、前記積荷取扱器具は持上げフォークであって、前記機械には容積型アクチュエータが備えられ、そのアクチュエータは、前記持上げアームが持上げおよび降下されるときに、地面に対して前記積荷取扱器具の姿勢を制御する前記第３のアクチュエータと流体を交換可能に操作され、アクチュエータの是正操作中に、前記アクチュエータが隔離されると、姿勢制御アクチュエータと容積型アクチュエータを含む回路内の流体圧力は維持されるので、地面に対しての持上げフォークの姿勢が、アクチュエータの是正操作中に自動的に維持される請求項２に記載の機械用の制御システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御システムを有する機械。
【国際調査報告】
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