(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体に一対のアクチュエータポートを形成し、第１のアクチュエータポートにフォークリフトのフォークに連係したチルトシリンダの圧力室のうちカウンター負荷が作用する方の圧力室を接続し、第２のアクチュエータポートには上記チルトシリンダの他方の圧力室を接続し、弁本体に組み込んだスプールを移動させることによって、上記一対のアクチュエータポートをポンプ側に連通したり、タンク側に連通したりする構成にし、上記第１のアクチュエータポートにはオペレートチェック弁を設け、このオペレートチェック弁は、ポンプに接続した高圧通路から第１アクチュエータポートへの流れに対しては自由流れを許容し、第１アクチュエータポートからタンク通路への流れに対してはチェック機能を発揮するとともに、上記オペレートチェック弁の背圧室を、スプールの移動位置に応じてタンクに連通し、背圧室がタンク圧になったとき、オペレートチェック弁が開弁し、第１アクチュエータポートからタンク側への流れを許容する構成にした油圧制御装置において、上記オペレートチェック弁の背圧室とタンクとを連通させる通路中に、上記スプールと電磁切換弁とを設ける一方、この電磁切換弁を制御するコントローラと、上記チルトシリンダに連係したフォークの位置を検出するフォーク位置検出手段と、水平位置停止信号入力手段とを備え、上記スプールは、中立位置において、上記背圧室と上記電磁切換弁との間の連通または上記電磁切換弁とタンク側との間の連通のいずれかを遮断するとともに、第２アクチュエータポートをポンプ側に連通させるスプール切り換え位置において、上記コントローラは、上記水平位置停止信号入力手段からの信号が入力された状態で、上記フォーク位置検出手段からフォークの水平位置検出信号が入力されるまでの間、上記電磁切換弁を開位置に保ち、この電磁切換弁及び上記スプールを介して上記オペレートチェック弁の背圧室とタンク側とを連通させ、上記フォーク位置検出手段からフォークの水平位置検出信号が入力された時点で、上記電磁切換弁を、閉位置に切り換えて、オペレートチェック弁の背圧室とタンク側との連通を遮断する構成にした油圧制御装置。
【請求項２】
電磁切換弁のコントローラは、フォークの位置検出手段からの位置信号に応じて、デューティー比を制御しながら上記電磁切換弁のスプールにディザを与えて電磁切換弁の開度を制御し、フォークの水平位置において、上記電磁切換弁を完全に閉じることを特徴とする請求項１に記載の油圧制御装置。
【請求項３】
電磁切換弁は、ノーマル状態において閉状態を保持することを特徴とする請求項１または２に記載の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フォークリフトのチルトシリンダを制御する油圧制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフトで荷を運ぶ際、移動中は、フォークをやや後傾させた状態を保ち、荷を下ろすときには、フォークを水平状態で止めなければならない。
上記フォークの傾きは、フォークに連係したチルトシリンダの伸縮によって行われる。そして、このチルトシリンダは、オペレータがレバーを操作することによって制御される。したがって、荷を降ろすときには、オペレータが荷の位置やフォークの状態を見ながら、レバーを操作して、フォークがやや後傾した状態から少しずつ前傾させ、水平位置でレバーを戻し、その位置で停止させるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、フォークを水平位置で停止させるのは、オペレータのレバー操作によっていた。そのため、フォークに積載した荷が大きくて、オペレータからフォークの状態がよく見えないときには、水平位置でぴったりとフォークを停止させられないことがあった。また、荷物が重すぎるときなどには、レバーを戻すタイミングが遅れて、水平位置より前傾しすぎてしまうようなこともあった。
つまり、チルトシリンダの制御をオペレータの勘に頼っていたので、特に、オペレータの経験が浅い場合には、フォークを水平位置で止められないという問題があった。
この発明の目的は、簡単な操作でチルトシリンダを制御して、フォークを水平位置で確実に停止させることができる、油圧制御装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、弁本体に一対のアクチュエータポートを形成し、第１のアクチュエータポートにフォークリフトのフォークに連係したチルトシリンダの圧力室のうちカウンター負荷が作用する方の圧力室を接続し、第２のアクチュエータポートには上記チルトシリンダの他方の圧力室を接続し、弁本体に組み込んだスプールを移動させることによって、上記一対のアクチュエータポートをポンプ側に連通したり、タンク側に連通したりする構成にし、上記第１のアクチュエータポートにはオペレートチェック弁を設け、このオペレートチェック弁は、ポンプに接続した高圧通路から第１アクチュエータポートへの流れに対しては自由流れを許容し、第１アクチュエータポートからタンク通路への流れに対してはチェック機能を発揮するとともに、上記オペレートチェック弁の背圧室を、スプールの移動位置に応じてタンクに連通し、背圧室がタンク圧になったとき、オペレートチェック弁が開弁し、第１アクチュエータポートからタンク側への流れを許容する構成にした油圧制御装置を前提とする。
【０００５】
上記装置を前提とし、第１の発明は、オペレートチェック弁の背圧室とタンクとを連通させる通路中に、上記スプールと電磁切換弁とを設ける一方、この電磁切換弁を制御するコントローラと、上記チルトシリンダに連係したフォークの位置を検出するフォーク位置検出手段と、水平位置停止信号入力手段とを備え、上記スプールは、中立位置において、上記背圧室と上記電磁切換弁との間の連通または上記電磁切換弁とタンク側との間の連通のいずれかを遮断するとともに、第２アクチュエータポートをポンプ側に連通させるスプール切り換え位置において、上記コントローラは、上記水平位置停止信号入力手段からの信号が入力された状態で、上記フォーク位置検出手段からフォークの水平位置検出信号が入力されるまでの間、上記電磁切換弁を開位置に保ち、この電磁切換弁及び上記スプールを介して上記オペレートチェック弁の背圧室とタンク側とを連通させ、上記フォーク位置検出手段からフォークの水平位置検出信号が入力された時点で、上記電磁切換弁を、閉位置に切り換えて、オペレートチェック弁の背圧室とタンク側との連通を遮断する構成にした点に特徴を有する。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明を前提とし、電磁切換弁のコントローラは、フォークの位置検出手段からの位置信号に応じて、デューティー比を制御しながら上記電磁切換弁のスプールにディザを与えて電磁切換弁の開度を制御し、フォークの水平位置において、上記電磁切換弁を完全に閉じる点に特徴を有する。
第３の発明は、上記第１，第２の発明を前提として、電磁切換弁は、ノーマル状態において閉状態を保持する点に特徴を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に示す第１実施例は、バルブ本体１に、第１，第２アクチュエータポートＡ，Ｂを形成し、それぞれのポートを、チルトシリンダＣのロッド側室Ｃ１，ピストン側室Ｃ２に接続している。なお、上記ロッド側室Ｃ１には、カウンター負荷が作用する。
そして、第１アクチュエータポートＡから、ロッド側室Ｃ１へ圧油が供給され、ピストン室Ｃ２から圧油が排出されると、チルトシリンダＣが収縮してフォークＦが支点Ｇを中心に後傾する。
反対に、第２アクチュエータポートＢからピストン室Ｃ２に圧油が供給され、ロッド室Ｃ１から排出されると、チルトシリンダＣは伸長し、フォークＦが支点Ｇを中心に前傾する。
【０００８】
バルブ本体１には、流路を切り換えるスプール２を設け、その周囲には、ポンプと接続された高圧通路３、タンクに接続したタンク通路４、第２アクチュエータポートＢに接続した通路５、オペレートチェック弁Ｖ１を介して第１アクチュエータポートＡに接続する通路６を形成している。なお、上記タンク通路４は、３つの分岐路４ａ〜４ｃに分岐してスプール２の外周に導かれている。
また、スプール２の外周面には、図中左側から、溝２ａおよび第１〜第３環状溝２ｂ〜２ｄを形成している。さらに、第１環状溝２ｂに開口するノッチ２ｅを形成している。そして、このノッチ２ｅとタンク通路４の分岐路４ｃまでの距離をＬ２とする。
【０００９】
上記オペレートチェック弁Ｖ１は、スプリング７によってポペット８が閉じ、第１アクチュエータポートＡと通路６間を遮断する構成になっている。なお、上記ポペット８には、第１アクチュエータポートＡと連通するオリフィス９が形成されている。
また、オペレートチェック弁Ｖ１の背圧室１０にはパイロット通路１１が接続され、このパイロット通路１１は、スプール２の外周に形成した環状凹部１１ａに接続している。さらに、バルブ本体１には、上記スプール２が、図中、左へ移動したときに、上記溝２ａを介して上記環状凹部１１ａと連通する環状凹部１２ａとこれに接続するパイロット通路１２とを形成している。
なお、上記溝２ａと上記環状凹部１２ａ間の距離をＬ１とする。
【００１０】
上記パイロット通路１２は、電磁高速切換弁Ｖ２を介してタンク通路４の分岐路４ａに接続している。上記電磁高速切換弁Ｖ２は、高速切換が可能な電磁切換弁で、この発明の電磁切換弁である。
電磁高速切換弁Ｖ２は、図示しないコントローラで制御されるが、ノーマル状態で閉状態を保ち、上記スプール２が移動したことを検出したら開くように制御される。
ただし、この第１実施例では、上記コントローラが、電磁高速切換弁Ｖ２内に組み込まれたスプールにディザを与えて開度を制御する。つまり、スプールを高周波で往復運動させ、開・閉状態での時間比を制御するようにしている。その制御は、具体的には、上記電磁高速切換弁Ｖ２のソレノイドに与える励磁電流のデューティー比を制御することで行う。
ここでは、開状態の時間が長くなることを開度が大きくなるということにし、スプールにディザを与えている状態を、開位置という。
【００１１】
また、上記コントローラには、水平位置停止信号入力手段および、フォーク位置検出手段を接続している。
上記水平位置停止信号入力手段とは、フォークを水平位置で停止させたいときに、オペレータが操作してその信号を入力するものである。例えば、レバーの近くに設けたボタンスイッチなどである。後で詳しく説明するが、フォークに載せた荷物を搬送して下ろす際にそれを押せば、水平位置停止信号が上記コントローラに入力され、フォークＦが水平位置で自動的に停止する。
【００１２】
また、フォーク位置検出手段とは、フォークが水平になったことを検出できるもので有れば良い。ここでは、チルトシリンダＣのストロークセンサを用いている。チルトシリンダＣのストロークと、フォークの傾きとの関係が予めわかっていれば、シリンダのストロークで、フォークの傾きを検知できるからである。
【００１３】
このような装置で、チルトシリンダＣを制御する場合を説明する。
フォークＦを後傾させるときには、オペレータは、操作レバーを後方へ倒してスプール２を右に切り換える。
すると、第１環状溝２ｂを介して通路６と高圧通路３が接続し、通路５が、第３環状溝２ｄを介してタンク通路４の分岐路４ｂと接続する。
高圧通路３の高圧は、ポペット８に作用し、ポペット８がスプリング７に抗して移動し、オペレートチェック弁Ｖ１が開く。圧油は、第１アクチュエータポートＡからチルトシリンダＣのロッド側室Ｃ１に供給される。
また、ピストン側室Ｃ２の圧油は、第２アクチュエータポートＢから、通路５→第３環状溝２ｄ→分岐路４ｂを介してタンク通路４へ排出される。したがって、チルトシリンダＣが収縮し、フォークＦが後傾する。
【００１４】
反対に、フォークＦを前傾させるときには、操作レバーを前方へ倒して、スプール２を左側へ移動させる。
スプール２が左へ移動すると、溝２ａが環状凹部１１ａと１２ａとを連通させ、パイロット通路１１と１２とを接続する。このとき、電磁高速切換弁Ｖ２は、開位置になっているので、上記パイロット通路１１，１２は、分岐路４ａからタンク通路４に連通する。すなわち、オペレートチェック弁Ｖ１の背圧室１０がタンク通路４と連通する。
【００１５】
上記溝２ａの移動に伴って、上記環状凹部１１ａ，１２ａ間のラップ量が大きくなると、上記背圧室１０がタンク圧になる。そこで、ポペット８がスプリング７に抗して移動し、オペレートチェック弁Ｖ１が開く。
オペレートチェック弁Ｖ１が開けば、第１アクチュエータポートＡが、通路６と連通する。この時、スプール２に形成したノッチ２ｅがタンク通路４の分岐路４ｃに連通していれば、第１アクチュエータポートＡは、通路６→環状溝２ｂ→ノッチ２ｅ→分岐路４ｃを介して、タンク通路４へ連通し、チルトシリンダＣのロッド側室Ｃ１の圧油がタンクへ排出される。
したがって、フォークＦは前傾する。
【００１６】
ただし、上記スプール２が左へ移動する過程で、オペレートチェック弁Ｖ１が開いた後に、上記通路６とタンク通路４とを連通させるために、中立位置における距離Ｌ１＜Ｌ２を設定している。つまり、溝２ａがパイロット通路１１と１２とを接続し、背圧室１０とタンク通路４とが連通した時点では、まだ、ノッチ２ｅがタンク通路４の分岐路４ｃに到達していない。
したがって、オペレートチェック弁Ｖ１が開弁して、第１アクチュエータポートＡと通路６とが連通しても、ロッド側室Ｃ１の圧油がいきなりタンク通路４へ流れることはない。第１アクチュエータＡからの圧油は、スプール２の移動にともない、ノッチ２ｅを介して、徐々に排出されることになるので、チルトシリンダＣの伸長動作、すなわち、フォークＦの前傾動作がスムーズなものになる。
【００１７】
上記のような前傾動作のうち、フォークＦをやや後傾させた状態で荷を搬送して、それを降ろすために、フォークＦを水平位置で止める場合には、上記水平位置停止信号入力手段を操作する。その上で、操作レバーを倒して、スプール２を左へ移動させる。
上記コントローラは、スプール２の移動を検知すると同時に、電磁高速切換弁Ｖ２を開状態に制御して、オペレートチェック弁Ｖ１の背圧室１０をタンク通路４と連通させる。上記背圧室１０がタンク通路４と連通し、タンク圧になると、オペレートチェック弁Ｖ１が、開弁する。
【００１８】
これによって、第２アクチュエータポートＢへ、高圧通路３から圧油が供給されるとともに、第１アクチュエータポートＡからタンク通路４へ圧油が排出され、チルトシリンダＣが伸長し、フォークＦが前傾する。なお、この前傾動作時の、圧油の流れについては、先に説明したので、詳細は省略する。
上記のように、第１アクチュエータポートＡからの圧油がタンク通路４に排出され、フォークＦは前傾動作を続ける。この前傾動作中、フォーク位置検出手段がフォークＦの位置を検出し、その検出信号をコントローラへ入力する。
【００１９】
上記コントローラは、電磁高速切換弁Ｖ２内のスプールを高速で振動させて開度を調整しているが、フォークＦが水平状態に近づくのにともない、励磁電流のデューティ比を変化させ、開度が小さくなるように制御する。そして、上記位置検出手段からコントローラへ、水平位置検出信号が入力された時点で、上記電磁高速切換弁Ｖ２を完全に閉状態とする。
電磁高速切換弁Ｖ２が完全に閉じれば、上記オペレートチェック弁Ｖ１の背圧室１０とタンク通路との連通が遮断される。そこで、上記背圧室１０の圧力が上昇し、ポペット８がスプリング７で押し戻されて、オペレートチェック弁Ｖ１が閉じる。
【００２０】
したがって、この時点で、第１アクチュエータポートＡとタンク通路４との連通が遮断され、チルトシリンダＣの伸長動作、すなわち、フォークＦの前傾動作は停止する。つまり、上記コントローラに、上記水平位置停止信号を入力しておけば、フォークＦが水平になった時点で、自動的に前傾動作を停止させることができる。
上記第１実施例の油圧制御装置を用いれば、オペレータは、ボタンなどの水平停止信号入力手段によって、水平停止信号を入力するだけで、微妙なレバー操作を行わなくても、フォークＦの水平位置で、前傾動作を止めて水平状態を保つことができる。
【００２１】
また、上記コントローラは、電磁高速切換弁Ｖ２のスプールにディザを与えて、そのデューティー比を調整することで開度を制御し、フォークＦが水平に近づいたら、徐々に開度を小さくするようにしている。そのため、フォークＦの前傾速度が徐々に遅くなって、水平位置で停止させることができ、急激に停止させることによるショックを防止できる。
ただし、上記電磁高速切換弁Ｖ２の制御は、上記のようにして開度を調整する方法に限らない。スプールにディザを与えなくてもかまわないし、全開・全閉の２状態に切り換えるものであってもかまわない。その場合には、上記第１実施例のように、フォークＦが水平に近づくにしたがって、前傾速度を遅くして、スムーズな動作をさせることはできない。
【００２２】
また、上記第１実施例の電磁高速切換弁Ｖ２は、ノーマル状態で、閉位置を保つので、電源を切った状態では、オペレートチェック弁Ｖ１の背圧室１０とタンク通路４とが連通することがない。したがって、電源を切って放置している状態で、誤ってスプール２を移動させてしまっても、第１アクチュエータポートＡからタンク通路４へ圧油が排出されることはない。したがって、不用意にフォークが前傾することはない。このように、上記電磁高速切換弁Ｖ２が、チルトロック機構も兼ね備えている。ただし、別の方法で、チルトロック機構を設けられれば、上記電磁高速切換弁Ｖ２は、ノーマル状態で閉位置を保つものでなくてもかまわない。
【００２３】
図２に示す第２実施例は、バルブ本体１内に、電磁切換弁Ｖ３を組み込んで、この電磁切換弁Ｖ３とオペレートチェック弁Ｖ１の背圧室１０とを、直接パイロット通路１４で接続している。そして、上記電磁切換弁Ｖ３に接続した通路１５を形成し、その端部に環状凹部１５ａを形成している。上記電磁切換弁Ｖ３は、上記第１実施例の電磁高速切換弁Ｖ２のように、高速切換が可能なものではない。
また、スプール２の内部に通路を形成した点が、上記第１実施例と異なる。ただし、第１実施例と同様の構成要素には、同じ符号を付けて説明する。
そして、上記電磁切換弁Ｖ３は、図示しないコントローラで制御されるとともに、コントローラに接続したフォーク位置検出手段や、水平停止信号入力手段を備えている点は、上記第１実施例と同じである。
【００２４】
上記スプール２内には、通路１６を形成し、この通路１６からスプール外周へ貫通する通孔１７と１８を形成している。
通孔１７は、図示の中立状態では、上記パイロット通路１５に連通する環状凹部１５ａ内に開口しているが、上記スプール２が左に移動した時には、タンク通路４の分岐路４ａに連通する位置に形成されている。
また、上記通孔１８は、スプール２の外周に形成した環状溝２ｆ内に開口している。そして、この環状溝２ｆに連続してノッチ２９を形成しているので、これら環状溝２ｆおよびノッチ２ｇを介して、通孔１８は、常に通路６と連通している。
【００２５】
一方、スプール２の外周には、溝２ｈ、環状溝２ｉも形成されている。溝２ｈは、環状凹部１５ａと連通し、スプール２が左に移動したとき、分岐路４ａを介して上記環状凹部１５ａとタンク通路４とを接続する。
また、環状溝２ｉはスプール２の切り換え位置によって、第２アクチュエータポートＢに接続した通路５を、高圧通路３またはタンク通路４の分岐路４ｂと接続する。
【００２６】
このような油圧制御装置によって、チルトシリンダＣを制御する方法は、図１に示した第１実施例と同様なので、ここでは簡単に説明する。
すなわち、スプール２を右方向へ切り換えた場合、環状溝２ｉによって第２アクチュエータポートＢとタンク通路４とが連通し、環状溝２ｆおよびノッチ２ｇによって、通路６と高圧通路３とが連通する。上記通路６が高圧になれば、オペレートチェック弁ｖ１が開くので、第１アクチュエータポートＡが高圧通路３と連通し、圧油が供給される。したがって、チルトシリンダＣが収縮し、フォークＦが後傾する。
【００２７】
スプール２を左方向へ切り換えた場合には、上記環状溝２ｉによって、第２アクチュエータポートＢは高圧通路３と連通する。
また、スプール２に形成した通孔１７が分岐路４ａと連通するので、通路６が、通孔１８→通路１６→通孔１７→分岐路４ａを介してタンク通路４と連通する。
【００２８】
さらに、スプール２の外周の溝２ｈが通路１５と分岐路４ａとを連通させる。このとき、電磁切換弁Ｖ３を励磁して開弁させると、オペレートチェック弁Ｖ１の背圧室１０が、パイロット通路１４→電磁切換弁Ｖ３→通路１５→溝２ｈ→分岐路４ａを介して、タンク通路４へ連通する。そして、上記背圧室１０が、タンク圧になれば、オペレートチェック弁Ｖ１が開弁して、ロッド側室Ｃ１の圧油が、第１アクチュエータポートＡからタンク通路４へ排出される。したがって、チルトシリンダＣが伸長し、フォークＦが前傾する。
【００２９】
上記のような、フォークＦの前傾動作時に、水平停止信号入力手段からコントローラへ、水平停止信号を入力すれば、フォーク位置検出手段からの水平位置検出信号が入力された時点で、コントローラが上記電磁切換弁Ｖ３を閉位置に切り換える。つまり、前傾動作時に、フォークが水平位置になったときに、自動的に前傾動作を停止することができる。
なお、図２の第２実施例では、電磁切換弁Ｖ３をバルブ本体１内に組み込んでいるので、電磁高速弁Ｖ２をバルブ本体１の外に設けた図１の第１実施例と比べて、全体を小さくできる。
【００３０】
また、図１の第１実施例では、背圧室１０とタンク通路４とを接続するために分岐路４ａを設け、通路６とタンク通路４とを接続するためには、別の分岐路４ｃを形成しているが、図２の第２実施例では、通路６からタンク通路４へ連通する通路をスプール２内に設けて、背圧室１０からの流れと、通路６からの流れの両方を分岐路４ａに導いている。つまり、分岐路４ｃが不要である。そのため、バルブ本体１内に形成する通路を少なくでき、バルブ本体１を小さくすることもできる。
さらに、電磁切換弁Ｖ３が、全開・全閉だけを切り換えるものであれば、デューティー比を制御する必要もないし、フォーク位置検出手段も、水平位置だけを検出できれば良い。その分、検出手段も、コントローラも単純にできる。
【００３１】
【発明の効果】
第１の発明によれば、水平停止信号を入力するだけで、フォークを水平位置で確実に停止させることができる。オペレータの勘に頼って前傾動作を停止させる場合と比べて、確実、かつ、スムーズな制御ができる。
特に、第２の発明によれば、オペレートチェック弁の背圧室をタンク通路に接続する流路中に設けた電磁切換弁の開度を、フォークの位置に応じて調整できる。そのため、フォークが水平位置に達したときに急激に停止するのではなく、徐々に前傾速度を落としてショックなく停止させることができる。
第３の発明によれば、電源を切った状態では、スプールを切り換えても、チルトシリンダが収縮しない。したがって、不用意にフォークが前傾して、荷物を落としてしまうようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の断面図である。
【図２】第２実施例の断面図である。
【符号の説明】
１        バルブ本体
２        スプール
３        高圧通路
４        タンク通路
Ｖ１      オペレートチェック弁
１０      背圧室
Ｖ２      電磁高速切換弁
Ｖ３      電磁切換弁
【図１】
0004153139.tif 000002
【図２】
0004153139.tif 000003