(57)【要約】【課題】荷重を支持した回転搬器の回転に伴う車体のぐらつきを確実に防止する。【解決手段】リフトブラケット４に回転可能に支持される回転搬器６と、この回転搬器６を回転させる油圧モータ７とを備える回転式荷役装置１において、回転搬器６が支持する荷物の有無を荷重有無検出手段３６で検出し、有荷重時には油圧モータ７へ圧油を供給する油圧ポンプ１８からの供給油量を減らす。これにより、有荷重時の油圧モータ７の回転速度を低速に制限する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬器支持部材に回転可能に支持される回転搬器と、この回転搬器を回転させるアクチュエータとを備えるフォークリフト用回転式荷役装置において、
前記回転搬器が支持する荷重を検出する荷重検出手段と、この荷重検出手段により検出される荷重の軽重に対応して前記アクチュエータの動作速度を制御する動作速度制御手段とを備え、
動作速度制御手段が、前記荷重検出手段により検出される荷重が重いほど前記アクチュエータの動作速度を低速に制限することを特徴とするフォークリフト用回転式荷役装置。
【請求項２】
搬器支持部材に回転可能に支持される回転搬器と、この回転搬器を回転させるアクチュエータとを備えるフォークリフト用回転式荷役装置において、
前記回転搬器が支持する荷重の有無を検出する荷重有無検出手段と、この荷重有無検出手段により検出される荷重の有無に対応して前記アクチュエータの動作速度を制御する動作速度制御手段とを備え、
動作速度制御手段が、前記荷重有無検出手段により荷重が有ることが検出されるときに、前記アクチュエータの動作速度を荷重が無い場合に比べ低速に制限することを特徴とするフォークリフト用回転式荷役装置。
【請求項３】
前記アクチュエータが油圧アクチュエータからなり、前記動作速度制御手段が、この油圧アクチュエータへの供給油量を制御することにより動作速度を制御するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォークリフト用回転式荷役装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフトに用いられる、回転クランプや回転フォークなどの回転式荷役装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フォークリフト用荷役装置として、例えば回転クランプや回転フォークのように、リフトブラケットに回転可能に支持される回転搬器と、この回転搬器を回転させるアクチュエータとを備えるものがある。例えば、特開平６−１８３６９９号公報には、回転ロールクランプと、この回転ロールクランプのクランプアームを駆動する油圧シリンダと、この油圧シリンダに圧油を供給する油圧モータとを備えるフォークリフトにおいて、前記油圧シリンダの内圧に応動して、前記油圧モータの容量を非クランプ時には小容量に保持し、低トルクで高速回転させ、クランプ時には大容量に保持し、高トルクで低速回転させる容量変更機構を備えるものが記されている。
【０００３】
ところで、フォークリフトのマストのティルト制御においては、例えば下記文献に示すように、ティルトシリンダへの供給油圧を検出して、載荷荷重の軽重に対応して電磁比例制御弁を制御して、大荷重ではティルトシリンダへの供給油量を少なくしてティルト速度を低下させる技術が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１８３６９９号公報
【特許文献２】
特開平４−２５６６９８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
回転搬器を備えるフォークリフトにおいては、回転搬器に荷物を支持して回転させるのであるが、作業時間の短縮という要請に応えて回転搬器の回転を高速化し過ぎると、急激な荷重移動が生じて車体がぐらつくという問題がある。そこで従来では、運転者が操作レバーを操作して回転搬器の回転速度を調節することにより車体の安定性を保つようにしているが、このオペレータの勘と経験とに頼る動作速度の調節では、回転搬器の回転に伴う車体の安定性低下を確実に防止することはできない。もちろん、この問題は、荷重に応じてクランプ力を制御する技術や、荷重に応じてティルト速度を制御する技術では解決できるものではない。
【０００６】
本発明は、この従来技術の課題を解決し、荷重を支持している回転搬器の回転に伴う車体のぐらつきを確実に防止できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するため、本発明は、搬器支持部材に回転可能に支持される回転搬器と、この回転搬器を回転させるアクチュエータとを備えるフォークリフト用回転式荷役装置において、前記回転搬器が支持する荷重を検出する荷重検出手段と、この荷重検出手段により検出される荷重の軽重に対応して前記アクチュエータの動作速度を制御する動作速度制御手段とを備え、動作速度制御手段が、前記荷重検出手段により検出される荷重が重いほど前記アクチュエータの動作速度を低速に制限することを特徴とする、という技術的手段を採用する。
【０００８】
これによれば、回転搬器に支持された荷重が荷重検出手段により検出され、動作速度制御手段がこの荷重の軽重に対応してアクチュエータの動作速度を増減させるので、重荷重時には、アクチュエータを軽荷重時に比べて遅い動作速度で作動させることができ、急激な荷重移動を防止することができる。
【０００９】
又、上記の目的を解決するため、本発明は、搬器支持部材に回転可能に支持される回転搬器と、この回転搬器を回転させるアクチュエータとを備えるフォークリフト用回転式荷役装置において、前記回転搬器が支持する荷重の有無を検出する荷重有無検出手段と、この荷重有無検出手段により検出される荷重の有無に対応して前記アクチュエータの動作速度を制御する動作速度制御手段とを備え、動作速度制御手段が、前記荷重有無検出手段により荷重が有ることが検出されるときに、前記アクチュエータの動作速度を荷重が無い場合に比べ低速に制限することを特徴とする、という技術的手段を採用する。
【００１０】
これによれば、回転搬器に支持される荷重の有無が荷重有無検出手段により検出され、動作速度制御手段がこの荷重の有無に対応してアクチュエータの動作速度を増減させるので、有荷重時には、アクチュエータを無荷重時に比べて遅い動作速度で作動させることができ、急激な荷重移動を防止することができる。
【００１１】
本発明において、荷重検出手段により回転搬器に支持された荷重を検出する方法としては、特に限定はされないが、例えば搬器支持部材を昇降させるリフトシリンダの負荷を検出する方法を採用することができる。すなわち、リフトシリンダが油圧シリンダからなる場合には、リフトシリンダに供給されている油圧を検出する油圧検出器を備える荷重検出手段を用い、リフトシリンダが電動シリンダからなる場合には、リフトシリンダに供給されている電流を検出する電流検出器を備える荷重検出手段を用いればよい。又、荷重有無検出手段により回転搬器に支持される荷重の有無を検出する方法としては、例えば上記荷重検出手段と同様にリフトシリンダの負荷を検出し、この検出された負荷が予め定められた閾値以上であるか否かにより判定する方法を採用することができる。
【００１２】
本発明において、動作速度制御手段は、前記アクチュエータの構成に適したものを採用すればよく、例えばアクチュエータが油圧アクチュエータからなる場合には、この油圧アクチュエータへの供給油量を制御するものであればよく、アクチュエータが電動アクチュエータからなる場合にはこの電動アクチュエータの電流を制御するものであればよい。
【００１３】
油圧アクチュエータへの供給油量を制御する動作速度制御手段としては、油圧アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプの吐出油量を制御するものを採用することができる。油圧ポンプがモータで駆動される定容量型油圧ポンプからなる場合には、このモータの回転数を制御すればよく、可変容量型油圧ポンプからなる場合には、この油圧ポンプの容量制御手段を制御して、油圧ポンプの吐出油量を制御すればよい。
【００１４】
油圧アクチュエータへの供給油量を制御する動作速度制御手段としては、これらの他に、油圧ポンプと油圧アクチュエータとを接続する圧油供給路の流量を制御するものを採用することができる。この場合、圧油供給路には作動油を逃す逃し油路が接続され、この油路と逃し油路との接続点よりも油圧アクチュエータ側の圧油供給路部分又は逃し油路に電磁弁を介在させる。圧力供給路に介在させる電磁弁としては、全開と部分的な開弁とが可能な開閉弁や全閉から全開にわたって開度の段階的制御又は連続的制御ができる電磁比例弁などを用いることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をフォークリフト用回転式荷役装置の一種である回転式ロールクランプアタッチメントに適用した一実施例につき、図面に基づいて具体的に説明する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、この実施例に係る回転式ロールクランプアタッチメント（以下、単にアタッチメントという。）１は、フォークリフトの車体２の前部にティルト可能に支持させた伸縮マスト３に、搬器支持部材としてのリフトブラケット４を介して昇降可能に支持させている。アタッチメント１は、リフトブラケット４に固定される取付ブラケット５と、この取付ブラケット５に前後軸心周りに回転可能に支持させた回転搬器６と、取付ブラケット５に支持され、回転搬器６を回転させるアクチュエータとしての油圧モータ７とを備えている。
【００１７】
回転搬器６は、図１及び図２に示すように、取付ブラケット５に回転可能に支持された回転ブラケット８と、この回転ブラケット８に固定された固定爪９と、この固定爪９に対して開閉揺動可能に回転ブラケット８に支持された可動爪１０と、可動爪１０を開閉させる複動型油圧シリンダからなるクランプシリンダ１１とを備える。尚、アタッチメント１は、リフトブラケット４を昇降させる単動型油圧シリンダからなるリフトシリンダ１２を伸縮させることによりリフトブラケット４及び取付ブラケット５と共に昇降し、車体２とマスト３とにわたって架着された複動型油圧シリンダからなるティルトシリンダ１３を伸縮させることによりマスト３、リフトブラケット４及び取付ブラケット５と共にティルトする。
【００１８】
ところで、このフォークリフトの車体２には、図３に示すように、油圧パワーユニット１４及びバルブアレイ１５が設けられ、油圧パワーユニット１４は作動油を貯留する作動油タンク１６と、モータ１７、及びこのモータ１７により駆動され、作動油タンク１６から作動油を吸込み、加圧して吐出する定流量型油圧ポンプ１８と、この油圧ポンプ１８の吐出圧を制御する圧力設定弁１９とを備えている。バルブアレイ１５は、油圧ポンプ１８の吐出口に共通圧油供給路２０を介して順次直列に接続されたティルト用制御弁２１、リフト用制御弁２２、回転用制御弁２３、及びクランプ用制御弁２４を備え、各制御弁には逆止弁２５がそれぞれ内蔵されている。
【００１９】
又、図２に示すように、車体２の運転台にはティルト用制御弁２１を操作するためのティルトレバー２６、リフト用制御弁２２を操作するためのリフトレバー２７、回転用制御弁２３を操作するための回転レバー２８、及びクランプ用制御弁２４を操作するためのクランプレバー２９がそれぞれ中立位置を中心にして前後に揺動可能に、かつ、各制御弁に内蔵された戻しバネ３０によりそれぞれの中立位置に復帰するように設けられている。
【００２０】
さて、図３に示すように、ティルト用制御弁２１には、左右１対のティルトシリンダ１３が対をなすティルト用圧油給排路３１を介して並列接続され、制御弁２１が中立位置に位置する時には、両ティルト用圧油給排路３１が共通圧油供給路２０から遮断され、オペレータがティルトレバー２６を操作して両ティルト用圧油給排路３１の一方を共通圧油供給路２０に、他方を逆止弁２５を介して逃し油路３２に接続すると、両ティルトシリンダ１３が同期して伸縮する。ティルト用制御弁２１が操作されて両ティルトシリンダ１３が伸縮する時にはそれよりも下流側のリフト用制御弁２２、回転用制御弁２３及びクランプ用制御弁２４は共通圧油供給路２０から遮断される。
【００２１】
リフト用制御弁２２は１本のリフト用圧油給排路３３を介してリフトシリンダ１２に接続され、制御弁２２が中立位置に位置するときにはリフト用圧油給排路３３は共通圧油給排路２０から遮断される。オペレータがリフトレバー２７を操作してリフト用圧油給排路３３を共通圧油供給路２０に接続するとリフトシリンダ１２が伸長し、リフト用圧油給排路３３を逆止弁２５を介して逃し油路３２に接続するとリフトシリンダ１２が短縮する。リフト用制御弁２２が操作されてリフトシリンダ１２が伸縮する時には、それよりも下流側の回転用制御弁２３及びクランプ用制御弁２４は共通圧油供給路２０から遮断される。
【００２２】
回転用制御弁２３は１対の回転用圧油給排路３４を介して油圧モータ７に接続され、制御弁２３が中立位置に位置するときには両回転用圧油給排路３４は共通圧油供給路２０から遮断される。オペレータが回転レバー２８を操作して両回転用圧油給排路３４の一方が共通圧油供給路２０に、他方が逆止弁２５を介して逃し油路３２に接続されると、油圧モータ７が正転又は逆転する。回転用制御弁２３が操作されて油圧モータ７が正転又は逆転する時には、それよりも下流側のクランプ用制御弁２４は共通圧油供給路２０から遮断される。
【００２３】
クランプ用制御弁２４は１対のクランプ用圧油給排路３５を介してクランプシリンダ１１に接続され、制御弁２４が中立位置に位置するときに両クランプ用圧油給排路３５は共通圧油供給路２０から遮断される。オペレータがクランプレバー２９を操作して両クランプ用圧油給排路３５の一方を共通圧油供給路２０に、他方を逆止弁２５を介して逃し油路３２に接続すると、クランプシリンダ１１が伸縮する。
【００２４】
なお、逃し油路３２は圧力設定弁１９、ティルトシリンダ１３、リフトシリンダ１２、油圧モータ７、クランプシリンダ１１などから排出された作動油を作動油タンク１７に導くものである。
【００２５】
さて、図３に示すように、アタッチメント１には、リフト用圧油給排路３３に接続された荷重有無検出手段３６と、この荷重有無検出手段３６により検出される荷重の有無、即ち、回転搬器６に支持された荷物の有無に対応して油圧モータ７の動作速度を増減させる動作速度制御手段３７とを備える。荷重有無検出手段３６は、リフトシリンダ１２及びリフト用圧油給排路３３の内圧が所定の閾値未満ではオフ信号が得られ、この閾値以上ではオン信号が得られる圧力検出器からなる。
【００２６】
図４は動作速度制御手段３７の制御特性線図であり、この図４に示すように、動作速度制御手段３７は、荷重有無検出手段３６が検出する荷重の有無に対応して、荷重有無検出手段３６によりオン信号が得られる有荷重時には、オフ信号が得られる無荷重時よりもモータ１７に供給される駆動電流（チョッパ率）を小さくして油圧ポンプ１８の吐出油量を少なくし、これにより油圧モータ７の動作速度を低下させて回転搬器６の最高回転速度を遅くする。
【００２７】
図５は回転レバー２８の操作量に対する回転搬器６の回転速度を示す制御特性線図であり、この図５に示すように、オペレータの回転レバー操作により回転搬器６の回転速度をその操作量に比例して制御することができるが、有荷重時は、回転搬器６の最高回転速度が無荷重時に比べて低いので、無荷重時に比べて有荷重時の回転レバー２８の操作量変化に対する回転搬器６の動作速度変化が小さくなり、回転速度を容易に調整できるようになる。
【００２８】
なお、有荷重時に無荷重時から駆動電流を低くする程度は適宜設定することができ、ここでは有荷重時の駆動電流のチョッパ率を無荷重時の５０％にしているが、これよりも小さく設定してもよい。又、例えば図６に示すように、荷重状態を無荷重、軽荷重、中荷重及び重荷重の４段階に分別し、それぞれの荷重状態におけるモータ１７の回転数を無荷重では全速（チョッパ率１００％）に、軽荷重では８分の７速（チョッパ率８７．５％）に、中荷重では４分の３速（チョッパ率７５％）に、重荷重では半速（チョッパ率５０％）に制御するようにしてもよい。
【００２９】
図７は本発明の他の実施例に係るフォークリフト用荷役装置の制御特性線図であり、この実施例では、上記の実施例における荷重有無検出手段３６に代えて荷重検出手段３６を採用している。荷重検出手段３６は、無荷重時に基準値（例えば０）となり、有荷重時には荷重の軽重に比例して増減する信号値を有する電気信号が得られるように構成され、動作速度設定手段３７は、この信号値、即ち、荷重の軽重に対応してモータ１７の駆動電流（チョッパ率）を連続的に増減させるようにしている。
【００３０】
その結果、油圧ポンプ１８の吐出量は荷重の重さに反比例して連続的に増減することになり、回転搬器６の最高回転速度は荷重の重さに反比例して連続的に増減することになる。この実施例のその他の構成、作用ないし効果は前記本発明の一実施例のそれらと同様である。
【００３１】
図８は本発明の更に他の実施例に係るフォークリフト用荷役装置の油圧回路及び電気回路の概略図であり、この実施例では、前記本発明の一実施例と同様の荷重有無検出手段３６が用いられ、動作速度制御手段３７に代えて動作速度制御手段３８が用いられる。ティルトレバー２６、リフトレバー２７、回転レバー２８及びクランプレバー２９がそれぞれ例えばポテンショメータからなる操作量検出手段３９に連動させてあり、前記手動制御弁２１、２２、２３、２４に代えて電磁比例制御弁４０、４１、４２、４３が用いられる。
【００３２】
図９はこの実施例の動作速度制御手段３８の制御特性線図であり、無荷重時は、動作速度制御手段３８が各操作量検出手段３９により検出されたレバーの操作量に比例して電磁比例弁４０、４１、４２、４３の開度を増減させ、図９に実線Ａで示すように、回転レバー２８の操作量に比例して回転用電磁比例弁４２の開度が増減する。有荷重時には、図９に実線Ｂで示すように、回転レバー２８の操作量が例えば５０％未満では無荷重時と同じように回転レバー２８の操作量に比例して回転用電磁比例弁４２の開度が増減し、回転レバー２８の操作量が５０％以上になると、回転レバー２８の操作量に関係なく開度を頭打ちにして一定の開度（５０％）にする。この実施例のその他の構成、作用ないし効果は前記本発明の一実施例のそれらと同様である。
【００３３】
なお、この実施例において、動作速度制御手段３８の制御特性を、有荷重時の回転レバー２８の最大操作量（１００％）に対応する回転用電磁比例弁４２の最大開度を例えば半開（５０％）とし、その範囲内で回転レバー２８の操作量に回転用電磁比例弁４２の開度が比例して増減するようにすることも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、支持している荷重が重い時には、軽荷重時に比べて遅い動作速度で回転搬器が作動することになり、これにより、重荷重時に回転搬器が急回転すること、この回転搬器の急回転に伴い荷重が急激に移動すること、及び回転搬器の急回転に伴う荷重の急激な移動により車体がぐらつくことを確実に防止することができる。
【００３５】
又、本発明によれば、回転搬器が荷重を支持している時には、回転搬器は無荷重時に比べて遅い動作速度で作動することになり、これにより、有荷重時に回転搬器が急回転すること、この回転搬器の急回転に伴い荷重が急激に移動すること、及び回転搬器の急回転に伴う荷重の急激な移動により車体がぐらつくことを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を備えるフォークリフトの側面図である。
【図２】本発明を備えるフォークリフトの平面図である。
【図３】本発明の油圧回路及び電気回路の概略図である。
【図４】本発明の制御特性線図である。
【図５】本発明の制御特性線図である。
【図６】本発明の制御特性線図である。
【図７】本発明の制御特性線図である。
【図８】本発明の油圧回路及び電気回路の概略図である。
【図９】本発明の制御特性線図である。
【符号の説明】
１  回転式ロールクランプアタッチメント
６  回転搬器
７  油圧モータ
１７  モータ
１８  油圧ポンプ
３６  荷重有無検出手段（荷重検出手段）
３７  動作速度制御手段
３８  動作速度制御手段
４２  電磁比例制御弁
【図１】
2004256236.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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