(57)【要約】【課題】シリンダ制御装置において、部品点数を削減する上で有効な技術を提供する。【解決手段】リフトシリンダ１０の主管路１２に、該リフトシリンダ１０の作動を可能あるいは不可とするリフト用パイロットチェック弁１３を設ける。ティルトシリンダ２０の主管路２２に、該ティルトシリンダ２０の作動を可能あるいは不可とするティルト用パイロットチェック弁２４を設ける。リフト用パイロットチェック弁１３のパイロット回路１４と、ティルト用パイロットチェック弁２４のパイロット回路２５とを、初期位置Iと、中間ストローク位置IIと、最大ストローク位置IIIとの３つのポジションに切替可能とされた単一の電磁比例弁３０で開閉制御できる構成とした。【選択図】  図１
2004204974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のシリンダの油圧回路を開閉することで該第１のシリンダの作動を可能あるいは不可とする第１のパイロットチェック弁と、第２のシリンダの油圧回路を開閉することで該第２のシリンダの作動を可能あるいは不可とする第２のパイロットチェック弁とを備えたシリンダ制御装置であって、
前記第１のパイロットチェック弁のパイロット回路と、前記第２のパイロットチェック弁のパイロット回路とを、単一の電磁比例弁で開閉する構成としたことを特徴とするシリンダ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダ制御装置であって、前記電磁比例弁は、第１の位置と、第２の位置と、第３の位置へ変位可能とされており、前記第１〜第３のいずれかの位置へ変位することで、前記第１のパイロットチェック弁のパイロット回路と前記第２のパイロットチェック弁のパイロット回路とを個別的にあるいは同時に開閉する構成とされていることを特徴とするシリンダ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばフォークリフトのような産業車両に用いられるシリンダ制御装置に関し、詳しくはシリンダの油圧回路に、該シリンダの作動を可能または不可とするためのパイロット式チェック弁を備えているシリンダ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、フォークリフトは、フォークを上昇または下降させるためのリフトシリンダ、およびマストを前傾または後傾させるためのティルトシリンダを備えている。リフトシリンダは、オペレータによって操作されるリフト用のスプール操作弁と油圧回路によって接続されており、その油圧回路には、該油圧回路を開くことでリフトシリンダの作動を可能とし、閉じることでリフトシリンダの作動を不可とするリフト用パイロットチェック弁、および該リフト用パイロットチェック弁を開閉制御する電磁開閉弁が設けられている。また、同様に、ティルトシリンダは、オペレータによって操作されるティルト用のスプール操作弁と油圧回路で接続されており、その油圧回路には、該油圧回路を開くことでティルトシリンダの作動を可能とし、閉じることでティルトシリンダの作動を不可とするティルト用パイロットチェック弁、および該パイロットチェック弁を開閉制御するティルト用の電磁開閉弁が設けられている。
すなわち、リフトシリンダおよびティルトシリンダは、それぞれがパイロットチェック弁と電磁開閉弁を１組としてその作動を制御される構成となっている。上記のようなシリンダ制御装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２８０４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシリンダ制御装置の場合、シリンダ毎にパイロット式チェック弁と電磁開閉弁を備える構成のため、部品点数が多くなる。フォークリフトの場合、上述したスプール操作弁、パイロットチェック弁、電磁開閉弁等は、１つのバルブボデーに組み込まれ、それら複数の弁の集合体によって荷役作業用のコントロールバルブを構成するのが普通である。このため、部品点数が多いと、それに伴いコントロールバルブの構造が複雑化し、コストが高くつくという問題がある。また、電磁開閉弁が多くなると、それに伴いコントローラの出力ポート、配線等も必然的に多くなり、コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シリンダ制御装置において、部品点数を削減する上で有効な技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明に係るシリンダ制御装置は、特許請求の範囲の請求項１および２に記載の通りに構成される。なお、これら各請求項に係る発明は、第１のシリンダの油圧回路を開閉することで該第１のシリンダの作動を可能あるいは不可とする第１のパイロットチェック弁と、第２のシリンダの油圧回路を開閉することで該第２のシリンダの作動を可能あるいは不可とする第２のパイロットチェック弁とを備えたシリンダ制御装置において、部品点数を削減する上で有効な技術である。
フォークリフトの場合であれば、第１のシリンダとしては、例えばフォークの上げ下ろしに用いられるリフトシリンダが好適であり、第２のシリンダとしては、例えばマストの前後傾に用いられるティルトシリンダ、あるいはマストの水平移動に用いられるリーチシリンダが好適である。
【０００７】
請求項１に記載したシリンダ制御装置では、第１のパイロットチェック弁のパイロット回路と、前記第２のパイロットチェック弁のパイロット回路とを、単一の電磁比例弁で個別的に開閉する構成としている。すなわち、請求項１の発明は、例えばソレノイドに通電する電流値を変えることによってスプールの位置を自由に変えることが可能な電磁比例弁の特性に着目し、単一(共通)の電磁比例弁を用いて２つのパイロット回路を個別的にあるいは同時に開閉することができるようにしたものである。このことにより、パイロット式チェック弁毎に電磁弁を設けていた従来に比べて部品点数を削減することができる。
【０００８】
また、請求項２の発明では、電磁比例弁は、第１の位置と、第２の位置と、第３の位置へ変位可能に構成されており、前記第１〜第３のいずれかの位置へ変位することで、第１のパイロットチェック弁のパイロット回路と第２のパイロットチェック弁のパイロット回路とを個別的にあるいは同時に開閉する構成とされている。これにより、第１のシリンダと第２のシリンダの作動を同時にあるいは個別的に可能または不可とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態に係るフォークリフトのリフトシリンダおよびティルトシリンダの制御装置を説明する油圧回路図であり、図２はリフト用パイロットチェック弁の拡大図であり、図３はティルト用パイロットチェック弁の拡大図である。また、図４はシリンダの制御モードと電磁比例弁の切替動作を示す概略説明図である。
【００１０】
本実施の形態に係るシリンダ制御装置は、バッテリ式フォークリフトに適用したものであり、図１に示すように、手動式のリフト用スプール操作弁１１と、手動式のティルト用スプール操作弁２１を有する。リフト用スプール操作弁１１は、フォーク１を上昇または下降させるための単動型のリフトシリンダ１０と主管路１２によって接続されている。主管路１２には、作動油のリフトシリンダ側への流通を許容するリフト用パイロットチェック弁１３および絞り弁１５が設けられている。なお、絞り弁１５は、リフト用スプール操作弁１１とリフト用パイロットチェック弁１３との間に配置されている。
【００１１】
したがって、リフト用スプール操作弁１１が中立位置Ｎから上昇位置Ｕへ切替られたときは、油圧発生装置としての油圧ポンプＰから送り込まれた作動油は、主管路１２の絞り弁１５、リフト用パイロットチェック弁１３を経てリフトシリンダ１０に供給され、該リフトシリンダ１０が伸長動作してフォーク１を上昇させる。一方、リフト用スプール操作弁１１が中立位置Ｎから下降位置Ｄへ切替えられたときは、リフトシリンダ１０内の作動油は、リフト用パイロットチェック弁１３が開くことを条件にして主管路１２の絞り弁１５を経てタンクＴへ戻される。このため、リフトシリンダ１０が縮小し、フォーク１が下降する。上記のリフトシリンダ１０が本発明でいう第１のシリンダに対応し、主管路１２が本発明でいう油圧回路に対応し、さらに上記のリフト用パイロットチェック弁１３が本発明でいう第１のパイロットチェック弁に対応する。
【００１２】
また、ティルト用スプール操作弁２１は、マスト２を前傾または後傾させるための複動型のティルトシリンダ２０と２本の主管路２２，２３によって接続されている。そして、ティルトシリンダ２０のロッド側油室２０ａに接続される主管路２２には、作動油のシリンダ側への流通を許容するティルト用パイロットチェック弁２４および絞り弁２６が設けられている。なお、絞り弁２６は、ティルト用スプール操作弁２１とティルト用パイロットチェック弁２４との間に配置されている。
【００１３】
したがって、ティルト用スプール操作弁２１が中立位置Ｎから前傾位置Ｆへ切替えられると、油圧ポンプＰから送り込まれた作動油が主管路２３を経てティルトシリンダ２０のヘッド側油室２０ｂに供給され、ティルトシリンダ２０のロッド側油室２０ａの作動油は、主管路２２のティルト用パイロットチェック弁２４が開くことを条件にして絞り弁２６を経てタンクＴに戻される。このため、ティルトシリンダ２０は伸長作動し、マスト２が前傾する。一方、ティルト用スプール操作弁２１が中立位置Ｎから後傾位置Ｒへ切替えられると、油圧ポンプＰから送り込まれた作動油が主管路２２の絞り弁２６、ティルト用パイロットチェック弁２４を経てティルトシリンダ２０のロッド側油室２０ａに供給され、ティルトシリンダ２０のヘッド側油室２０ｂの作動油は、タンクＴに戻される。このため、ティルトシリンダ２０は縮小作動し、マスト２が後傾する。上記のティルトシリンダ２０が本発明でいう第２のシリンダに対応し、主管路２２，２３が本発明でいう油圧回路に対応し、さらに上記のティルト用パイロットチェック弁２４が本発明でいう第２のパイロットチェック弁に対応する。
【００１４】
また、シリンダ制御装置は、リフト用パイロットチェック弁１３のパイロット回路１４、およびティルト用パイロットチェック弁２４のパイロット回路２５を開閉するための単一の電磁比例弁３０を備えている。リフト用のパイロット回路１４は、一端がリフト用スプール操作弁１１と絞り弁１５との間に接続され、他端がリフト用パイロットチェック弁１３のスプリング室１３ｂ（図２参照）に接続されている。なお、図２に示すように、リフト用パイロットチェック弁１３のスプリング室１３ｂと出口１３ｃとは、弁体１３ａに設けた絞り付き通路１３ｄによって連通されている。また、リフト用のパイロット回路１４には、油圧ポンプＰから送られる作動油がスプリング室１３ｂへ流入することを防ぐ逆止弁１６が設けられている。
ティルト用のパイロット回路２５は、一端がティルト用スプール操作弁２１と絞り弁２６との間に接続され、他端がティルト用パイロットチェック弁２４のスプリング室２４ｂに接続されている（図３参照）。なお、図３に示すように、ティルト用パイロットチェック弁２４のスプリング室２４ｂと出口２４ｃとは、弁体２４ａに設けた絞り付き通路２４ｄによって連通されている。
【００１５】
電磁比例弁３０は、図４に示すように、直線移動可能なスプール３１と、そのスプール３１を直線移動させる比例ソレノイド３２と、スプール３１を初期位置に保持するスプリング３３とを有する。スプール３１は、リフト用パイロットチェック弁１３のパイロット回路１４を開放または閉止するためのリフト用ランド部３１ａと、ティルト用パイロットチェック弁２４のパイロット回路２５を開放または閉止するためのティルト用ランド部３１ｂとを有している。
そして、電磁比例弁３０は、スプール３１が３つの切替ポジションを有するように構成されている。すなわち、初期位置I(図４に示す（Ａ）モード位置)と、その初期位置Iから所定ストロークで移動されたときの中間ストローク位置II(図４に示す（Ｂ）モード位置)と、初期位置Iからの移動量が最大となる最大ストローク位置III(図４に示す（Ｃ）モード位置)とに切替可能とされている。スプール３１の初期位置Iへの切替は、スプリング３３の押圧力によって行われ、中間ストローク位置IIおよび最大ストローク位置IIIへの切替は、比例ソレノイド３２に予め設定された大きさの電流値を通電することで行われる。上記の初期位置Iが本発明でいう第１の位置に対応し、中間ストローク位置IIが本発明でいう第２の位置に対応し、最大ストローク位置IIIが本発明でいう第３の位置に対応する。
【００１６】
図４に示すように、スプール３１が初期位置Iに切替えられたときは、リフト用ランド部３１ａがリフト用のパイロット回路１４を閉じ、ティルト用ランド部３１ｂがティルト用のパイロット回路２５を閉じるように設定される。スプール３１が中間ストローク位置IIに切替えられたときは、リフト用ランド部３１ａがリフト用のパイロット回路１４を開き、ティルト用ランド部３１ｂがティルト用のパイロット回路２５を閉じるように設定される。また、スプール３１が最大ストローク位置IIIに切替えられたときは、リフト用ランド部３１ａがリフト用のパイロット回路１４を開き、ティルト用ランド部３１ｂがティルト用のパイロット回路２５を開くように設定される。
そして、フォークリフトの電源投入用のキースイッチ(図示省略)がオフ操作されたときのキーオフモード（Ａ）で、スプール３１が初期位置Iへ切替えられ、キースイッチがオン操作されたキーオンモード（Ｂ）で、スプール３１が中間ストローク位置IIへ切替えられ、キースイッチがオン状態でティルト用スプール操作弁２１が前傾位置Ｆへ操作されたときのティルト前傾モード（Ｃ）で、最大ストローク位置IIIへ切替えられる構成とされている。
なお、上述したスプール操作弁１１，２１、パイロットチェック弁１３，２４、電磁比例弁３０は、その他の、例えばリリーフ弁等と共に図１に二点鎖線で示すバルブボデー３内に組み込まれて１つのバルブユニットを構成しており、このバルブユニットは、いわゆるシリンダの油圧コントロールバルブである。
【００１７】
次に、上記のように構成されたシリンダ制御装置の作用を主として図４に基づいて説明する。なお、図４中、〇印はシリンダの作動可能状態を示し、×印はシリンダの作動不可状態を示す。キースイッチがオフ状態のとき、すなわちキーオフモード（Ａ）では、油圧ポンプＰが停止されている。このため、油圧ポンプＰから作動油が送り込まれることで作動する態様、つまりリフトシリンダ１０の上昇、およびティルトシリンダ２０の後傾動作は、それぞれ不可となる。
また、キーオフモード(Ａ)では、電磁比例弁３０の比例ソレノイド３２に対する通電が遮断される。このため、スプール３１はスプリング３３で決められる初期位置Iとなり、リフト用パイロット回路１４およびティルト用パイロット回路２５がそれぞれランド部３１ａ，３１ｂによって閉じられている。このため、リフト用パイロットチェック弁１３およびティルト用パイロットチェック弁２４がそれぞれ閉じ位置に保持され、いわゆるリフト下降ロック、ティルト前傾ロックとなる。したがって、常に負荷が作用している方向への移動動作である、リフトシリンダ１０の下降およびティルトシリンダ２０の前傾は、共に不可となる。
【００１８】
キースイッチがオン状態とされたキーオンモード（Ｂ）では、油圧ポンプＰが駆動される。また、電磁比例弁３０の比例ソレノイド３２に電流値ＩＡが通電される。これにより、スプール３１は、中間ストローク位置IIに切替えられる。この中間ストローク位置IIでは、リフト用ランド部３１ａがリフト用パイロット回路１４を開き状態とする（連通する）。すなわち、リフト下降ロックが解除される。このため、中間ストローク位置IIでは、リフトシリンダ１０の上昇および下降が共に可能となる。
一方、スプール３１の中間ストローク位置IIでは、ティルト用ランド部３１ｂはパイロット回路２５を閉じ状態に保持している。このため、ティルト前傾ロック状態が維持されることになり、ティルトシリンダ２０の前傾は不可となるが、後傾は可能となる。すなわち、ティルト用スプール操作弁２１が中立位置Ｎから後傾位置Ｒへ切替えられたときは、油圧ポンプＰから送り込まれた作動油がティルト用パイロットチェック弁２４の弁体２４ａを押し退けて流れ、ティルトシリンダ２０のロッド側油室２０ａに供給される。これに伴いティルトシリンダ２０のヘッド側油室２０ｂの作動油がタンクＴに戻される。このため、ティルトシリンダ２０は縮小作動し、マスト２が後傾する。
【００１９】
次に、キースイッチのオン状態において、ティルト用のスプール操作弁２１が中立位置Ｎから前傾位置Ｆへ切替えられると、ティルト前傾モード（Ｃ）となる。この前傾位置Ｆへの切替は、例えば近接スイッチＳ１(図１参照)によって検出される。ティルト前傾モード（Ｃ）では、近接スイッチＳ１の検出信号に基づいて電磁比例弁３０の比例ソレノイド３２に対して電流値ＩＢが通電される。これにより、電磁比例弁３０のスプール３１がフルストロークで移動される。この移動により、ティルト用ランド部３１ｂがティルト用パイロット回路２５を開き状態とする。このため、ティルトシリンダ２０の前傾が可能となるが、他方後傾が不可となる。なお、リフト用パイロット回路１４は開き状態を維持されるため、リフトシリンダ１０の上昇および下降は共に可能である。
【００２０】
ティルトシリンダ２０の前傾操作時において、例えばフォーク１が水平姿勢に達したときにマスト２の傾動を停止する、いわゆる自動水平停止、あるいは高揚高領域でかつ荷物の積載状態において、マスト２の前傾角度が基準値を超えないように制限する、いわゆる前傾規制を行うことができる。自動水平停止は、図示はしないが、例えば、オペレータによる自動水平スイッチのオン信号と、マスト角度検出器によるフォーク１の水平検出信号が共に入力されたことを条件として前記電磁比例弁３０の比例ソレノイド３２に対する電流値ＩＢを電流値ＩＡに切替えることで行われる。すなわち、電流値ＩＡへの切替によって電磁比例弁３０がキーオンモード（Ｂ）に切り替わり、スプール３１が中間ストローク位置IIとなる。このため、前述したようにティルトシリンダ２０の前傾が不可となり、フォーク１が水平位置に停止される。
また、前傾規制は、例えばマスト２またはフォーク１の高さ位置を検出する揚高検出スイッチの検出信号と、フォーク１に作用する荷重を検出する荷重検出スイッチの検出信号と、マスト角度検出スイッチの検出信号がそれぞれ入力されたことを条件として電磁比例弁３０の比例ソレノイド３２に対する電流値ＩＢを電流値ＩＡに切替えることで行われる。このときも自動水平停止の場合と同様、電流値ＩＡへの切替によって電磁比例弁３０がキーオンモード（Ｂ）に切り替わり、スプール３１が中間ストローク位置IIとなり、ティルトシリンダ２０の前傾が不可となり、フォーク１が予め設定された前傾角度位置に停止される。
【００２１】
以上のように、本実施の形態によれば、１つの電磁比例弁３０を用いてリフト用とティルト用の２つのパイロットチェック弁１３，２４の開閉作動を制御することができる。このため、リフト用とティルト用のパイロットチェック弁毎に電磁開閉弁を用いていた従来に比べると、部品点数を削減することができる。これにより、コントロールバルブのコンパクト化、あるいはコントローラの出力ポート数の減少、あるいは配線の減少等が実現され、コスト低減が達成される。
【００２２】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することが可能である。
例えば、フォークリフトのリフトシリンダ１０とティルトシリンダ２０を、制御対象シリンダとしているが、これに限るものではない。例えば、マストの水平移動に用いられるリーチシリンダに適用することも可能である。
また、本実施の形態は、フォークリフトの場合で説明しているが、フォークリフト以外の産業車両や建設機械に適用してもよい。要するに少なくとも異なる用途の２種類のシリンダを備えていれば、適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、シリンダ制御装置において、部品点数を削減する上で有効な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るフォークリフトのリフトシリンダおよびティルトシリンダの制御装置を説明する油圧回路図である。
【図２】リフト用パイロットチェック弁の拡大図である。
【図３】ティルト用パイロットチェック弁の拡大図である。
【図４】シリンダの制御モードと電磁比例弁の切替動作を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１０…リフトシリンダ
１１…リフト用スプール操作弁
１２…主管路
１３…リフト用パイロットチェック弁
１４…リフト用パイロット回路
２０…ティルトシリンダ
２１…ティルト用スプール操作弁
２２…主管路
２３…主管路
２４…ティルト用パイロットチェック弁
２５…ティルト用パイロット回路
３０…電磁比例弁
３１…スプール
３２…比例ソレノイド
【図１】
2004204974.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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