(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスト傾動用ティルトシリンダのロッド側油室と該ティルトシリンダ操作用ティルトスプールとの間には、開度の異なる全開位置と半開位置に切換可能なパイロット操作式流量制御弁を設け、その流量制御弁と前記ロッド側油室との間には、該ロッド側油室への作動油の流入を許容する一方、ロッド側からの作動油の流出時にその流出油の圧力をパイロット圧として付加又は消去することで開閉操作されるポペット弁と、該ポペット弁に対して開閉操作用のパイロット圧を導くパイロット通路をタンクに連通又は遮断する位置に切換可能なパイロット操作式の開閉切換弁とを設け、さらに前記流量制御弁及び前記開閉切換弁に対して切換操作用のパイロット圧を導くパイロット通路には、パイロット圧を付加可能な位置又は消去可能な位置に切換可能な電磁開閉弁を設けたフォークリフトのティルト制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフトにおけるマストの傾動動作を制御するためのティルト制御技術に係り、詳しくはティルトシリンダの作動を司る油圧コントロールバルブの流量制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フォークリフトにおいて、マスト前傾操作時に、揚高、荷重に応じて前傾角度に制限を加える前傾角度規制機能、又は高揚高でかつ高負荷状態でのマスト後傾操作時に、その後傾速度を遅くする後傾速度規制機能等を備えたティルトシリンダ制御装置が提供されている。
このような制御は、マスト傾動用ティルトシリンダのロッド側油室と該ティルトシリンダ操作用ティルトスプールとを接続する通路に、作動油の流量を調整することが可能で、しかもティルトシリンダをストローク範囲内の所定位置に停止させることが可能な制御弁を設けることで達成できる。
そして、このような制御弁を備えたティルト制御装置は、例えば特開平１０−３３００９６号公報に開示されている。公報記載のティルト制御装置においては、上記通路に、比例電磁式流量調節弁を設けたものであって、この比例電磁式流量調節弁は、流量調節部とパイロット圧発生用のソレノイド部とからなり、ソレノイド部に発生した電磁力（コイルに流れる電流に比例する）にて流量調節部に作用するパイロット圧を制御し、そのパイロット圧とバネ力とのバランスによって流量調節部のスプールの変位量（開度）を決定し、電流に比例した流量が得られる構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したティルト制御装置に用いられる比例電磁式制御弁は、その構造が複雑である上に高価であるという点に問題がある。また、比例電磁式制御弁は開度を連続的に変えることが可能なため、微細な制御が可能な反面、スティッキング現象を起こす可能性が高いという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した従来の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、従来と同等のマストの前傾角度規制機能や後傾速度規制機能等を確保した上で、構造の簡素化及びコストの低減を図ることが可能なティルト制御技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明に係るティルト制御装置は、特許請求の範囲の請求項に記載の通りの構成を備えた。
従って、本発明によれば、マストの傾動操作時において、パイロット操作用の電磁開閉弁が切換作動されると、流量制御弁に対してパイロット圧が付加又は消去され、該流量制御弁が全開位置又は半開位置に切換えられる。そして、この切換えによって、ティルトシリンダのロッド側油室に対する作動油量が大小２通りに制御されることになり、その結果ティルトシリンダの作動速度が高低２段に切換えられる。
従って、マスト後傾操作時において、後傾操作、高揚高及び高負荷の各検出信号に対応して電磁開閉弁を切換作動し、流量制御弁を全開位置から半開位置に切換えることによって、マストの後傾速度規制を行うことができる。
【０００６】
また、マスト前傾操作時において、電磁開閉弁が切換作動されると、パイロット操作式の開閉切換弁がポペット弁に対して開閉操作用のパイロット圧を付加する位置又は消去する位置に切換えられ、その切換えによって、ポペット弁が開弁又は閉弁される。即ち、電磁開閉弁を切換作動することによって、ロッド側油室の作動油の流出を許容又は阻止し、ティルトシリンダを作動させたり停止させたりすることができる。
従って、マスト前傾操作時において、前傾操作、高揚高、高負荷の各検出信号に加えてマストが所定角度に達した時の検出信号に対応して電磁開閉弁をティルトシリンダを停止させる位置へ切換えることによって、マストの前傾角度規制を行うことができる。
【０００７】
このように、本発明によれば、オン・オフ式の流量制御弁、開閉切換弁、電磁開閉弁といった安価で簡単な構造の弁を組み合わせることによって、従来と同等の機能を確保できるものであり、しかも各弁の動作が単純なオン・オフ動作であることから、故障の発生が少なく、信頼性を高めることができる。
さらに、上記した特徴を備えたティルト制御装置を有するフォークリフトが提供されることとなった。
【０００８】
【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ティルトシリンダの作動を司るオイルコントロールバルブの断面図、図２はその油圧回路図、図３はポペット弁の拡大図である。なお、図１ないし図３に示す特徴を備えたティルト制御装置を有するフォークリフト自体の図示は、便宜上省略している。
【０００９】
図示のように、オイルコントロールバルブ１１は、フォークリフトのマスト１傾動用のティルトシリンダ２を操作する手動式のティルトスプール１２を備えている。ティルトスプール１２は３位置形であって、常には図示の中立位置に保持されており、油圧ポンプ１３から供給通路１５を通って送られた作動油が戻り通路１６を通ってタンク１４に戻るようになっている。また、ティルトスプール１２は通路１７，１８によってティルトシリンダ２のロッド側油室２ａ及びボトム側油室２ｂに接続されている。
そして、ロッド側通路１７には、全開位置と半開位置に切換可能な２位置形のパイロット操作式流量制御弁２１が設けられている。
【００１０】
流量制御弁２１は全開用通路２２ａと半開用通路２２ｂとの流路断面積の異なる大小２つの通路を有するスプール２２を備えている。そのスプール２２は常には半開用通路２２ｂがロッド側通路１７に連通する半開位置にスプリング２２ｃによって保持されている。そして、供給通路１５に接続された第１のパイロット通路２３を通してパイロット室２２ｄにパイロット圧が作用したときに、全開用通路２２ａがロッド側通路１７に連通する全開位置に切換えられる構成となっている。
パイロット通路２３には電磁開閉弁２４が設けられている。この電磁開閉弁２４はオフ状態ではスプリング２４ｂにてスプール２４ａがパイロット通路２３を連通する位置に保持される常開タイプであって、ソレノイド２４ｃが励磁（オン）されたときに、スプール２４ａがパイロット通路２３をタンク１４に連通する位置に切換えられる構成となっている。
【００１１】
また、ロッド側通路１７における流量制御弁２１とティルトシリンダ２との間にはロジック弁３１が設けられている。ロジック弁３１は、ロッド側油室２ａへの作動油の流入を許容する一方、流出時においてはパイロット圧の作用の有無で開閉を制御されるポペット弁３２と、そのパイロット圧の作用の有無を制御するための開閉切換弁３９とから構成されている。
即ち、ポペット弁３２は流路開閉用のポペット３３を備えており、そのポペット３３に対して閉弁方向からはスプリング３８のバネ力及び流出油のパイロット圧がパイロット通路３６を通してパイロット室３４に作用する一方、開弁方向からは流出油がオリフィス３５を通してポペット３３の外周に形成された段差受圧面３３ａに作用する構成とされている（図３参照）。そして、パイロット通路３６にはタンク１４と連通する戻し通路３７が接続され、その戻し通路３７に開閉切換弁３９が設けられている。
開閉切換弁３９は常にはスプリング３９ａによって逃がし通路３７を閉じる位置に保持されるスプール３９ｂを有しており、前記第１のパイロット通路２３から分枝された第２のパイロット通路４０を通してパイロット室３９ｃにパイロット圧が作用したときに、スプール３９ｂが逃がし通路３７をタンク１４に連通する位置に切換えられる構成となっている。
【００１２】
本実施の形態に係るティルト制御装置は上記のように構成したものであり、以下その作用効果を説明する。
エンジン（図示省略）にて駆動される油圧ポンプ１３から送られた作動油は、ティルトスプール１２が中立状態では戻り通路１６を通ってタンク１４に戻されている。
かかる状態において、ティルトスプール１２が後傾側へ切換えられた場合には、油圧ポンプ１３からの作動油がロッド側通路１７における流量制御弁２１及びポペット弁３２を経てティルトシリンダ２のロッド側油室２ａに送られ、ボトム側油室２ｂの作動油がボトム側通路１８を通ってタンク１４に戻される。このため、ティルトシリンダ２が縮小方向に作動してマスト１が後傾される。
このとき、電磁開閉弁２４のソレノイド２４ｃがオフ状態にあると、第１のパイロット通路２３が油圧ポンプ１３に連通されているため、流量制御弁２１のパイロット室２２ｄにパイロット圧が付加され、流量制御弁２１のスプール２２が全開位置に切換えられる。従って、この場合にはティルトシリンダ２が通常の速度で後傾されることになる。
一方、電磁開閉弁２４のソレノイド２４ｃがオン状態にあれば、第１のパイロット通路２３がタンク１４に連通され、流量制御弁２１のパイロット室２２ｄのパイロット圧が消去されるため、流量制御弁２１のスプール２２が半開位置に切換えられる。従って、このときは、ティルトシリンダ２が通常の速度よりも遅い速度で後傾されることになる。
【００１３】
次に、ティルトスプール１２が前傾側へ切換えられた場合には、油圧ポンプ１３からの作動油がボトム側通路１８を通ってティルトシリンダ２のボトム側油室２ｂに送られる。そして、ロッド側油室２ａの作動油が、パイロット通路３６を通してポペット弁３２のパイロット室３４にパイロット圧として付加される一方、オリフィス３５を通してポペット３３の段差受圧面３３ａに作用する。
このとき、電磁開閉弁２４のソレノイド２４ｃがオフ状態にあれば、第２のパイロット通路４０を通して開閉切換弁３９のパイロット室３９ｃにパイロット圧が付加されて該開閉切換弁３９が開き位置に切換えられ、上記のポペット弁３２のパイロット通路３６が逃がし通路３７を介してタンク１４に連通されるため、ポペット３３が段差受圧面３３ａに作用する圧力で開弁される。従って、ロッド側油室２ａの作動油がポペット弁３２、流量制御弁２１、ティルトスプール１２を経てタンク１４に流出され、ティルトシリンダ２が伸長方向に作動されてマスト１が前傾されることになる。なお、このとき、流量制御弁２１は全開位置に切換えられており、従って、そのときのマスト１の前傾速度はティルトスプール１２の戻り路に設けられている絞り１２ａによって規制されることになる。
【００１４】
一方、電磁開閉弁２４のソレノイド２４ｃがオン状態にあれば、第２のパイロット通路４０がタンク１４に連通され、開閉切換弁３９のパイロット室３９ｃにパイロット圧が消去されるため、該開閉切換弁３９が閉じ位置に切換えられる。このため、逃がし通路３７が遮断され、ポペット弁３２のパイロット室３４にパイロット圧が付加される。即ち、ポペット３３には開弁方向と閉弁方向との両方向から圧力が作用するため、圧力的にバランスすることとなり、その結果、ポペット３３はスプリング３８のバネ力で押されて閉弁される。
このように、電磁開閉弁２４のオン時には、ロジック弁３１が閉じられてロッド側油室２ａからの作動油の流出が阻止されることになり、マスト１の前傾動作が停止される。
【００１５】
このように、本実施の形態によれば、電磁開閉弁２４のオン・オフ、即ち、パイロット圧を付加する位置又は消去する位置への切換えによって、マスト後傾時にあっては、その後傾速度を高低２段に切換えることができ、マスト前傾時にあっては、前傾可能状態と前傾不可（停止）状態に切換えることができる。
従って、マスト後傾時には、マスト後傾操作の検出信号、マスト高揚高の検出信号、そしてフォーク３に荷物が積載されている場合の高負荷検出信号に対応して電磁開閉弁２４がオンするように設定することによって、高揚高でかつ高負荷状態での後傾速度が定常時よりも遅くなるマスト１の後傾速度規制を行うことができる。
【００１６】
一方、マスト前傾時には、マスト前傾操作の検出信号、マスト高揚高の検出信号、そしてフォーク３に荷物が積載されている場合の高負荷検出信号のほか、さらにマストが所定の前傾角度に達したことの検出信号に対応して電磁開閉弁２４がオンするように設定することによって、高揚高でかつ高負荷状態でのマスト１の前傾角度規制を行うことができる。
また、例えばティルト操作レバーの手元に設けた水平出し用スイッチをオン操作したもとで、マスト前傾操作を実行した場合に、フォーク３が水平位置に達したことを適宜検出器にて検出し、それに基づいて電磁開閉弁２４がオン作動される構成とすることによって、前傾操作時におけるフォーク自動水平出し制御をも行うことが可能となる。
【００１７】
このように、本実施の形態においては、オン・オフ式の流量制御弁２１、開閉切換弁３９、電磁開閉弁２４といった、比例電磁式流量調節弁に比べて安価で簡単な構造の弁を組み合わせることによって、従来と同等の機能を確保できたものである。しかも各弁の動作が単純なオン・オフ動作であることから、スティッキング現象（油中のゴミ等でスプールが固着する現象）を起こし難いものとなり、故障の発生が少なくなって、信頼性を高めることが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、従来と同等のマストの前傾角度規制機能や後傾速度規制機能等を確保した上で、構造の簡素化及びコストの低減を図ることが可能なフォークリフトのティルト制御技術を提供できる。
【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ティルトシリンダの作動を司るオイルコントロールバルブの断面図である。
【図２】同じく油圧回路図である。
【図３】ポペット弁の拡大図である。
【符号の説明】
１…マスト
２…ティルトシリンダ
２ａ…ロッド側油室
１１…オイルコントロールバルブ
１２…ティルトスプール
２１…流量制御弁
２２ａ…全開用通路
２２ｂ…半開用通路
２３…第１のパイロット通路
２４…電磁開閉弁
３１…ロジック弁
３２…ポペット弁
３９…開閉切換弁
４０…第２パイロット通路
【図１】
0004208352.tif 000002
【図２】
0004208352.tif 000003
【図３】
0004208352.tif 000004