(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォークが高揚高領域にあるときに、負荷信号に応じてマストの傾動角度又は傾動速度を規制するマストのティルト制御装置において、
フォーク昇降用のリフトシリンダを操作するコントロールバルブと、
前記コントロールバルブとリフトシリンダとの間に設けられる下降速度制御用の流量制御弁と
の間に、リフトシリンダの圧力を検出する圧力センサを設け、この圧力センサの出力を前記負荷信号として用い、
前記フォークが高揚高領域にあるときの前記圧力センサの出力の最大値を、フォークが高揚高領域から出るまで前記負荷信号として保持し、それに基づいてマストの傾動角度又は傾動速度の規制制御を行うコントローラを備えた
マス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ティルト動作を制御するためのティルト制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフトにおいて、フォークの揚高領域を高揚高領域と低揚高領域とに区分し、高揚高領域では、フォークに作用する負荷（積荷の有無又は積荷の荷重）に応じてマストの前傾角度又は傾動速度を規制するマストのティルト制御装置がある。これは、マストを傾動するティルトシリンダの油圧回路に電磁式流量制御弁を設け、高揚高領域での荷役作業時には、積荷の有無又は積荷の荷重を検出する負荷センサの検出信号に基づくコントローラの指令で電磁式流量制御弁を閉じたり開度を絞ったりすることによってマストの前傾角度又はマストの傾動速度を規制するようにしたものである。このような前傾角度規制又は傾動速度規制は荷役作業の安全性を図る上で有効となる。
【０００３】
ところで、上述したティルト制御装置においては、負荷センサとしてフォーク昇降用のリフトシリンダの圧力を検出する圧力センサを用いるが、その場合、リフト上昇操作時は勿論のこと、リフト下降操作とティルト操作とを同時に行なうようなことを想定した場合には、リフト下降操作時でも負荷を検出できるようにする必要がある。
そのためには、図４に示すように、圧力センサ３１を、リフトシリンダ３２と、そのリフトシリンダ３２の下降速度を制御する流量制御弁３３との間に設けなければならないという設置箇所に関しての制約を受ける。これは、リフト下降操作時には流量制御弁３３とリフトシリンダ３２との間の圧力は負荷に対応した圧力に保持されるが、流量制御弁３３からタンクに至る通路内の圧力はタンク圧まで低下するため、負荷の検出ができなくなるからである。なお、図中３４はリフトシリンダ３２の昇降操作用のコントロールバルブであり、３５はコントロールバルブ３５とリフトシリンダ３２を接続する配管に亀裂が発生したような場合におけるリフトシリンダ３２の急激な落下を阻止するために設けられる安全弁を示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、流量制御弁３３はリフトシリンダ３２のボトム部又はその近くに設けられているのが普通である。そのため、圧力センサ３１もリフトシリンダ３２に取り付けられることになる。ところが、リフトシリンダ３２のボトム付近は、塵埃に晒される場所であることから、圧力センサ３１を塵埃から保護するための特別の対策を必要とし、また、圧力センサ３１と機台側に設けられるコントローラ（図示省略）とを接続するためのハーネスの取り回しが面倒である等の問題がある。それにも拘らず、圧力センサ３１を上記の位置に設置しているのは、リフト下降操作とティルト操作を同時に行った場合の安全性を考慮しているためである。
【０００５】
そこで、フォークリフトによる実際の高揚高領域に係わる作業形態を観察してみるに、低所の荷物を高所に移す形態と、高所の荷物を低所に移す形態に大別される。そして、低所の荷物を高所に積む場合は、フォークに荷物を乗せてからリフト上昇操作によって所定の高さまで持ち上げて停止し、その後ティルト操作に移行する。また、高所の荷物を低所に積む場合は、フォークに荷物を乗せてからリフト下降操作によって所定の高さまで降ろし、その後ティルト操作に移行する。なお、高所の荷物を高所へ移し替えるような場合は、一旦荷物を下降して運搬するので、上記作業形態に含まれる。つまり、荷物を積載した状態での作業形態に関するかぎり、リフト操作とティルト操作は順次操作の形態で行われるのが普通であり、同時操作は通常あり得ないことがわかった。
従って、高揚高領域でフォークに荷物を積載したのち、リフト下降操作をしながら同時にティルト操作をすることは殆ど考えられず、圧力センサを前記位置に無理に配置する必要性もない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、フォークの高揚高領域では、フォークに作用する負荷に応じてマストの傾動角度又は傾動速度を規制するマストのティルト制御装置において、負荷を検出するために用いられる圧力センサの設置位置に関する制約を解消することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のように構成したものである。即ち、請求項１の発明は、フォークが高揚高領域にあるときに、負荷信号に応じてマストの傾動角度又は傾動速度を規制するマストのティルト制御装置において、
フォーク昇降用のリフトシリンダを操作するコントロールバルブと、
前記コントロールバルブとリフトシリンダとの間に設けられる下降速度制御用の流量制御弁と
の間に、リフトシリンダの圧力を検出する圧力センサを設け、この圧力センサの出力を前記負荷信号として用い、
前記フォークが高揚高領域にあるときの前記圧力センサの出力の最大値を、フォークが高揚高領域から出るまで前記負荷信号として保持し、それに基づいてマストの傾動角度又は傾動速度の規制制御を行うコントローラを備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記のように構成した請求項１の発明によれば、コントロールバルブと下降速度制御用の流量制御弁との間にリフトシリンダの圧力を検出する圧力センサを設け、この圧力センサの出力を前記負荷信号として用いるものであるから、圧力センサを機台側のコントロールバルブ付近に設けることが可能となり、塵埃からの保護問題やハーネスの取り回し問題等を解消することができる。
【００１０】
また、前記フォークが高揚高領域にあるときの前記圧力センサの出力の最大値を、フォークが高揚高領域から出るまで前記負荷信号として保持し、それに基づいてマストの傾動角度又は傾動速度の規制制御を行うコントローラを備えたことにより、フォ−クの下降操作時におけるリフトシリンダの圧力抜けを考慮する必要がなくなり、圧力センサをリフトシリンダの近傍に設けなければならないという設置箇所に関する制約問題が解消される。そのため、リフト操作とティルト操作の同時操作時の安全性を確保した上で、圧力センサをリフトシリンダの油圧回路中の任意位置に設けることが可能となり、例えば機台側のコントロールバルブ付近に設けることによって塵埃からの保護問題やハーネスの取り回し問題等を解消することができる。
【００１１】
【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具体的に説明する。本実施の形態に係るマストのティルト制御装置は、フォークの高揚高領域での荷役作業時にマストの前傾角度を規制する場合を対象にしている。
図１はフォークリフトのリフトシリンダ及びティルトシリンダの油圧回路図である。図示のように、油圧ポンプ１から吐出された圧油はコントロールバルブ２内に送られ、分流弁３によって荷役系への流れと、ＰＳ（パワーステアリング）バルブ４への流れとに分流される。
コントロールバルブ２内にはフォーク１２昇降用のリフトシリンダ５を操作する方向切換弁としてのリフトスプール６と、マスト１１傾動用のティルトシリンダ７を操作する方向切換弁としてのティルトスプール８が設けられ、両スプール６，８の非操作時、即ち、中立位置では油圧ポンプ１から送られた荷役系の圧油は油路９を経てオイルタンク１０に戻されるようになっている。
【００１２】
マスト１１を傾動するティルトシリンダ７は、そのロッド側油室及びボトム側油室が油路１３ａ，１３ｂによってティルトスプール８と接続され、ロッド側油室に接続された油路１３ａには、マストの前傾角度を規制する流量制御弁としての比例電磁式流量調整弁１４（以下、比例電磁弁という）が設けられている。
比例電磁弁１４は、流量調整部１５と、その流量調整部１５を制御するパイロット圧発生用のソレノイド部１６とからなり、ソレノイド部１６に発生した電磁力（コイルに流れる電流に比例する）にて流量調整部１５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整部１５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ようになっており、非通電時には閉じられる。
なお、パイロット圧は油圧ポンプ１から吐出される圧油を直接パイロットライン１７を経て導入する構成とし、そのパイロットライン１７には減圧弁１８が設けられて導入パイロット圧の最大圧力が規定されている。
【００１３】
図２は比例電磁弁の制御ブロック図である。マスト１１のティルト操作、即ち、ティルトレバー８ａによってティルトスプール８が前傾側又は後傾側へ操作されたとき、その操作はマイクロスイッチのような前傾操作センサ１９又は後傾操作センサ２０によって検出されてコントローラ２４に入力され、それに基づきコントローラ２４が比例電磁弁１４のソレノイド部１６に設定駆動電流を通電させるための駆動信号を出力するようになっている。これによりパイロットライン１７が開放され、流量調整部１５に所定のパイロット圧が作用してこれを開放するため、ティルトシリンダ７が作動可能となり、マスト１１の前傾又は後傾が行われる。
【００１４】
また、マスト１１にはそのティルト角を検出するティルト角センサ２１（例えば回転式ポテンショメータ）と、フォ−ク１２の揚高位置を検出する揚高センサ２２（例えば近接スイッチ）が設けられ、その検出信号がそれぞれコントローラ２４に入力される。さらにコントロールバルブ２のリフトスプール６と、リフトシリンダ５とをつなぐ配管２７には、管内の圧力をフォーク１２に作用する負荷（積荷の有無）として検出する圧力センサ２３が設けられ、その検出信号がコントローラ２４に入力されるようになっている。
【００１５】
そして、マスト１１の前傾操作時において、フォーク１２が予め設定した高揚高領域内にあり、かつ荷物が積載されている場合には、コントローラ２４はマスト１１の前傾角度が傾動範囲内の規制角度（例えば前傾２〜３°）に達したとき、比例電磁弁１４のソレノイド部１６に対して通電遮断用の信号を出力するようになっている。
【００１６】
このことにより、流量調整部１５が閉じられてティルトシリンダ７が自動停止され、マスト１１の前傾角度が規制される。このような前傾角度規制は、高揚高領域において、荷物の積載状態でマスト１１が最大角度まで前傾された場合の車両及び荷物の前方向の転倒可能性を低下し、安全性を高めることができる。
【００１７】
しかして、本実施の形態は、マスト１１の前傾角度を規制するマストのティルト制御装置において、フォーク１２が高揚高領域内に位置している状態で圧力センサ２３によって検出される圧力の最大値を、フォーク１２が高揚高領域から出るまで負荷の値としてコントローラ２４で保持し、その保持した値に基づいてマスト１１の前傾角度規制を制御するように構成している。即ち、フォーク１２が高揚高領域に入ってから出るまでの間は、その間に検出される最大圧力を負荷信号としてマスト１１の前傾角度規制の制御を行うようにしたものである。
【００１８】
従って、例えばフォーク１２を高揚高領域まで上昇後、高所の荷物をフォーク１２に積載して下降する場合において、そのリフト下降操作中にマスト１１の前傾操作をした場合、下降操作に伴いリフトシリンダ５の圧力がタンク圧まで低下しても、そのことに何ら関係なく、コントローラ２４は荷物の積載時にリフトシリンダ５に発生した圧力に基づいて比例電磁弁１４に対し閉じ指令を出力し、マスト１１を規制された前傾角度に停止することになる。
また、低所でフォーク１２に荷物を積載後、荷物を高揚高領域まで持ち上げて高所に降ろす場合は、その荷物を置場に降ろすまでは勿論のこと、空荷の状態となってからもフォーク１２が高揚高領域を出るまでは、コントローラ２４による前傾角度の規制制御が実行される。
一方、フォーク１２を空荷で高揚高領域まで上昇後、前傾操作したときは、傾動角度規制は行われない。
【００１９】
このように、本実施の形態によれば、圧力センサ２３で検出される圧力がリフト下降操作によって抜けることを考慮する必要がなくなるため、圧力センサ２３の設置位置に関する制約が解消される。このため、圧力センサ２３を図３に示すように、リフトシリンダ５の作動回路中の任意の位置、例えば流量調整弁２５（リフトシリンダ５の下降速度を制御する下降速度制御用の流量制御弁に相当する。）の上流側であるコントロールバルブ２の近傍（フィッテング部）に設けることが可能となる。図３において、２６は配管２７の亀裂が生じたような場合にリフトシリンダ５の急激な落下を阻止するための安全弁を示している。
【００２０】
そして、コントロールバルブ２は機台側に設けられ、例えばボックスで囲われる等の防塵処置が施されていることから、ここに圧力センサ２３を設置することで、塵埃からの保護を図ることが可能となり、しかもコントローラ２４も機台側にあるため、コントローラ２４と圧力センサ２３とを接続するハーネスの取り回しが容易になる。
【００２１】
なお、本実施の形態における比例電磁弁１４は電磁開閉弁に変更してもよいし又は比例電磁弁１４を省略した上で、ティルトスプール８として比例電磁式流量調整弁を用いてもよく、そのいずれの場合も上記したようなマスト１１の前傾角度の規制制御が可能である。
【００２２】
また、本実施の形態は、フォーク高揚高時にマスト１１の前傾角度を規制する場合を例にとって説明したが、フォーク高揚高状態でのマスト１１の傾動速度を負荷の大きさ、つまり積荷荷重に応じて減速するという形態のティルト制御装置に適用してもよい。即ち、マスト１１の傾動速度の規制制御は、フォーク１２の高揚高状態でマスト１１のティルト操作が行われたときに、コントローラ２４が比例電磁弁１４の開度を負荷に応じて絞るといった形態で行われるものであるが、その場合にフォーク１２が高揚高領域に入ってから出るまでの間に圧力センサ２３によって検出される圧力の最大値に基づいて上記の速度規制制御を行うように構成することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、負荷を検出するために用いられる圧力センサの設置位置に関する制約が解消されるため、圧力センサをリフトシリンダの油圧回路中の任意位置に設けることが可能となり、塵埃からの保護を図り、かつハーネスの取り回しの容易化を図る上で有効となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フォークリフトの荷役用油圧回路図である。
【図２】比例電磁弁の制御ブロック図である。
【図３】リフトシリンダの油圧回路における圧力センサの設置箇所の説明図である。
【図４】従来のリフトシリンダの油圧回路における圧力センサの設置箇所の説明図である。
【符号の説明】
１…油圧ポンプ
２…コントロールバルブ
５…リフトシリンダ
６…リフトスプール
７…ティルトシリンダ
８…ティルトスプール
１１…マスト
１２…フォーク
１４…比例電磁弁
【図１】
0003755235.tif 000002
【図２】
0003755235.tif 000003
【図３】
0003755235.tif 000004
【図４】
0003755235.tif 000005