CN1231986A - 叉车的举升油缸和柱杆总成 - Google Patents

Abstract

一超声波传感器(26)检测一活塞(30)是否在最低位置。该传感器(26)不会受环境影响或与其它物体接触而损坏。其(26)设置在一柱杆油缸(10)的底部,向活塞(30)底部发送超声波并接收其(30)反射的超声波。传感器(26)电连接到一发送接收器(47)上,该发送接收器又电连接到一控制器(48)上。控制器(48)测量从其输出超声波发送信号到传感器(26)接收一反射波的时间并将测量到的时间与一阈值比较,由此判断活塞(30)是否在最低位置。

Description

叉车的举升油缸和柱杆总成

本发明涉及叉车的一举升油缸和一柱杆总成。

一典型的叉车具有用于举升和降低一铲叉的一些举升油缸，其中铲叉由一柱杆总成支承。具有几种类型的柱杆总成。在一种类型的柱杆总成中，一铲叉随内柱杆一起被举升和降低。还有一种全自由型的柱杆总成，其包括一个全自由油缸和一些柱杆油缸。该全自由油缸不用移动内柱杆就可举升和降低铲叉，而柱杆油缸则举升和降低内柱杆。

柱杆油缸伸张和收缩柱杆总成，并且全自由油缸相对于内柱杆举升和降低固定有铲叉的一举升托架。当举升该铲叉时，柱杆油缸在全自由油缸到达其最大长度后开始伸张柱杆总成。当降低该铲叉时，在柱杆油缸收缩到最小长度后全自由油缸开始收缩。

在一典型的叉车中，一驾驶员操纵一高度控制杆来举升一铲叉到某一高度。除高度控制杆外，一些叉车(例如日本未审查的专利公开号7-2496中描述的那种)装备有用于举升铲叉的一自动举升装置。驾驶员触摸一控制板来致动该自动举升装置，其中该自动举升装置又自动地举升铲叉到一所需高度。该装置包括一控制举升油缸的控制器。该控制器根据来自于一高度传感器的一信号检测铲叉的高度，并且当铲叉到达一目标高度时停止举升油缸。当在室内或者有顶篷的地方使用一叉车时，铲叉粗心的举升可能损坏顶篷。为避免该问题，一些叉车装备有一高度限制装置。该高度限制装置检测铲叉的高度并防止铲叉被举升超过一预定高度。

一典型的叉车具有一卷轴型高度传感器，用于连续地检测铲叉的高度。一卷轴型高度传感器包括：一电线，该电线的一端连接到铲叉上；缠绕有该电线的一卷轴；和用于检测该卷轴的转动量的一电位计。

该卷轴增大了高度传感器的尺寸。而且，暴露的电线会因与外物接触而被损坏。此外，尘土可能造成电位计失灵。因此，需要频繁地维修传感器。特别是，当在靠近海边的地方或在使用盐水的条件下使用叉车时，电位计更容易失灵。

在一些叉车中，取代一卷轴型高度传感器而采用一转动编码器来检测一铲叉的高度。在此情形中，一齿条形成在一柱杆上，并且一齿轮安装在铲叉上，以随铲叉整体运动。转动编码器检测齿轮的转动量，其中当铲叉举升或降低时该齿轮转动。该转动编码器可以是一绝对(值)型的，或者是一增量型的。而绝对型的编码器昂贵。另一方面，比一绝对型编码器便宜的一增量型的编码器则要求精确地检测铲叉的一参考位置。如果该参考位置被设为铲叉的最高位置，则在每次开始操作叉车时，铲叉必须被举升到最高位置，这将浪费能量。因此，参考位置最好是铲叉的最低位置。这样，就需要用于精确地检测最低铲叉位置的一传感器。

在一典型的叉车中，一车轴用于支承后轮相对于一车架转动，以稳定车架。但是，在某些条件下，车轴的倾斜将破坏叉车的稳定。为避免该问题，日本未审查的专利公开号58-167215描述了在某些条件下锁止后轴的一叉车。该机构包括一重量检测器和一高度检测器。重量检测器检测铲叉上的负荷是否大于一预定阈值，并且高度检测器检测铲叉高度是否大于一预定阈值。当铲叉上的负荷重量和铲叉的高度超过所述阈值时，该机构锁止后轴不让其转动。

在一典型的叉车中，当装载或卸载铲叉时，柱杆总成倾斜。根据铲叉高度和铲叉上的负荷重量来限制最大倾斜速度。

在具有一全自由型柱杆总成的一叉车中，将铲叉的参考高度设置成对应于全自由油缸的最大长度的一高度，以允许后轴转动并且容易和可靠地控制柱杆总成的倾斜速度。用于检测全自由油缸的最大长度的一传感器可安装在该全自由油缸上。但是，由于全自由油缸随内柱杆整体地举升和降低，因此全自由油缸上的传感器必须由长的电线连接到一控制器上。此外，当内柱杆在最低位置时，必须防止松弛的电线与其它部件干涉。在具有内柱杆、中柱杆和外柱杆的一全自由型三重柱杆总成中，长的电线是特别要考虑的。

全自由油缸到达其最大长度的时间可不用监测该全自由油缸长度的变化来间接地检测。即，全自由油缸的最大长度可通过测量从柱杆油缸开始伸张时起的时间来检测。

因此，本发明的第一目的是提供一用于叉车的举升油缸，该油缸不会因接触其它物体而损坏，几乎不会受到环境的影响并且能可靠地检测其活塞是否在最低位置。本发明的第二目的是提供一具有高度传感器和根据第一目的之举升油缸的柱杆总成。本发明的第三目的是提供一全自由型柱杆总成，其间接地检测一全自由油缸的最大伸张，而不需要长电线，不会因接触其它物体而损坏，并且几乎不受环境影响。

为达到上述和其它目的，并且根据本发明的目的，提供一举升油缸。该举升油缸包括：一油缸体；一活塞；一传感器装置和一控制器。活塞可在油缸体内并在一有限的运动范围内轴向运动。传感器装置在活塞运动范围外设置在油缸体一端的附近。根据一电信号，传感器装置向随活塞整体移动的一反射表面发送一超声波信号。传感器装置接收从反射表面反射的一超声波信号并且产生对应于该接收到的超声波信号的一电信号。控制器根据电信号判断活塞是否完全收缩。

本发明的其它方面和优点，可以通过结合附图以本发明原理的示例方式所作的下列描述而变得显而易见。

通过结合附图参照优选实施例的下列描述，可以最好地理解本发明、其目的及优点，其中：

图1是表示按照本发明一实施例的一柱杆油缸的剖视图；

图2是表示图1的柱杆油缸的一放大的局部剖视图；

图3A是一叉车的一局部侧视图；

图3B是表示图3A所示叉车的柱杆总成中一些柱杆的概略性侧视图；

图4是图3A的柱杆总成的一概略平面图；

图5是表示图3A的柱杆总成的一概略剖视图；

图6是表示用于向图3A的柱杆总成供油的一油路示意图；

图7是表示按照另一实施例的一柱杆总成的一概略剖视图；

图8是具有按照另一实施例的一柱杆总成的一叉车的局部侧视图；和

图9是表示按照具有一超声波传感器的另一实施例的一柱杆油缸的局部剖视图。

现参照图1～6描述一按照本发明一实施例的三重全自由型柱杆总成。

如图3A所示，一柱杆总成2设置在一叉车1的前面。如图3B和4所示，柱杆总成2包括一对外柱杆3、一对中柱杆4和一对内柱杆5。中柱杆4设置在外柱杆3内侧并且相对于外柱杆3举升和降低。类似地，内柱杆5设置在中柱杆4内侧并且相对于中柱杆4举升和降低。一带有一铲叉6a的举升托架6或举升工具设置在内柱杆5内侧。举升托架6被相对于内柱杆5举升和降低。一全自由油缸7位于内柱杆5之间，以随内柱杆5一体地运动。全自由油缸7包括一活塞杆7a和支承在该活塞杆7a上的一链轮8。一链条9与链轮8相啮合。链条9的一第一端被固定到举升托架6上，而其第二端则被固定到全自由油缸7上。全自由油缸7伸张和收缩，从而沿着内柱杆5举升和降低举升托架6。

一柱杆油缸10设置在每一中柱杆4之后。每一柱杆油缸10具有一活塞杆10a。活塞杆10a的诸末端由一上梁11相互连接。上梁11将活塞杆10a连接到中柱杆4的上部。一链轮12被固定到每一活塞杆10a的末端上。一链条13与每一链轮12相啮合。每一链条13的一第一端被固定到相应的内柱杆5的下部，而每一链条13的一第二端则被固定到相应的外柱杆3的顶部。柱杆油缸10伸张和收缩，从而举升和降低中柱杆4与内柱杆5。中柱杆4运动与活塞杆10a相同的距离，而内柱杆5则运动活塞杆10a两倍的距离。

一滑轮14被支承在活塞杆10a之一上。滑轮14的轴线与链轮12的轴线对齐(如图4所示)。一软管15与滑轮14相啮合。软管15的一第一端被连接到限定在全自由油缸7内的一底腔7b上，而一第二端则被连接到将在后面描述的一顺序阀17上。柱杆3～5彼此对齐，如图4所示。但是，在图3B中，柱杆3～5被表示为似乎它们彼此分开，以说明链条9、13和滑轮12的位置。此外，为便于观看，滑轮12、14的方向和位置在图3B中以与在图4中不同的方式表示。

全自由油缸7和柱杆油缸10为单动(单向)型的。如图6所示，全自由油缸7被连接到顺序阀17的一第一接口M1上。柱杆油缸10也通过一软管16连接到顺序阀17上。软管16连接到每一柱杆油缸的底腔10b和顺序阀17的一第二接口M2上。一节流阀18设置在软管16内。顺序阀17通过一通道19连接到一控制阀20上。控制阀20可在三个位置之间转换，其包括用于举升铲叉6a的位置、降低铲叉6a的位置和锁止铲叉6a的运动的位置。更确切地说，控制阀20根据连接到阀20上的一举升操作杆21的位置来在所述三个位置之间切换。操作杆21可在举升、降低和中立位置之间切换。一液压泵23通过一管道24连接到控制阀20上。泵23从一油箱22向油缸7、10供油。控制阀20通过一管道25连接到油箱上。

当举升操作杆21位于举升位置时，控制阀20将通道19与管道24连通。当举升操作杆21位于下降位置时，阀20将通道19与管道25连通。当操作杆21位于中立位置时，阀20使通道19与管道24、25断开。

顺序阀17可以具有与例如日本未审查专利中请8-143292中公开的顺序阀相同的结构。当从控制阀20接收油液时，顺序阀17经第一接口M1向全自由油缸7供油。当全自由油缸7处于最大伸张位置时，顺序阀17被切换到一第二位置。因此，阀17经第二接口M2向柱杆油缸10供油，从而使柱杆油缸10伸张。

如图5所示，一超声波发送-接收器(收发器)、或超声波传感器26被安装在柱杆油缸10之一上。现参照图1和2描述带有超声波传感器26的柱杆油缸的结构。柱杆油缸10具有一圆筒形壳体27、用作一头盖的一底块28、一杆盖29、活塞杆10a及与该活塞杆10a整体形成的一活塞30。柱杆油缸10这样设置：其底块28位于下端。底块28被焊接到壳体27上，而杆盖29被螺纹拧旋到壳体27上。活塞杆10延伸穿过一形成在杆盖29上的孔29a，并且被插入壳体27内。一密封件31安装在孔29a内。而且，一O型(密封)圈32安装在壳体27的圆周与杆盖29的内壁之间。一大致圆筒形的止动器33安装在壳体27的上部，以限制活塞杆10a的伸张。止动器33的下端限定了活塞30的顶部止动中心位置。

壳体27具有一位于止动器33邻近的空气出口34。一溢流管35被固定到出口34上。当活塞杆10a伸张或举升时，由活塞压缩的空气和泄漏的油液经管子35和一连接到管子35上的软管36被送到油箱22内(参见图6)。

一止动面38形成在底块28的顶部。该止动面38通过与活塞30的底面接触而限制活塞30的运动。一传感器腔39被设定在底块28内，以容纳超声波传感器26。而且在腔39的侧壁内形成有一接口40。油液经接口40被输送给油缸10和从油缸10排出。在图1～6的实施例中，传感器腔39为底腔10b。温度检测装置或一温度传感器41设置在腔39内。

如图1和2所示，超声波传感器26被固定到底块28上，从而其发送部位面向活塞30。超声波传感器26包括一振荡器42、一用于支承该振荡器42的壳体43和一用于覆盖该振荡器42的盖帽44。振荡器42也被公称为一超声波传感器，其根据电信号而振荡。振荡产生超声波。振荡器42也接收由一物体反射的超声波，由此而振荡，并将接收到的超声波转换为电信号。振荡器42通过一粘合剂粘接到盖帽44上。盖帽44被压配到壳体43上。一O形圈45a设置在盖帽44的内圆周与壳体43的圆周之间。一传声材料46设置在振荡器43之下。在壳体43上形成有外螺纹43a。通过将壳体43拧装到一形成在底块28的底壁内的内螺纹孔内，而将壳体43固定到底块28上。一O形圈45b设置在底块28与壳体43之间。在此方式中，超声波传感器26被结合在柱杆油缸10内。

盖帽44可以由任何材料制造。但是，盖帽44的厚度影响频率匹配，或传声阻抗。因此，盖帽44的厚度必须根据所选材料来确定。当由金属形成盖帽44时，铁和铝是优选的，因为它们容易机加工并具有足够的强度。在图1-6的实施例中，盖帽44由铝制造。壳体43也由金属制造。

超声波传感器26电连接到一发送-接收电路47上。发送接收电路47电连接到一控制器48上并包括一超声波产生器(未示出)。电路47根据来自于(form)控制器48的信号而向传感器26输送一具有一定频率的超声波信号。电路47还包括一放大器和一检测器(都未示出)，用于放大从传感器26输入的模拟信号和将该模拟信号转换为脉冲信号。然后电路47向控制器48输出脉冲信号。

控制器48包括一中央处理单元(CPU)49，其用作一判断装置；一计数器50，其用作一时间测量装置；和一存储器51。计数器50测量超声波的传播时间，或从输出超声波信号到接收一反射的超声波信号所经历的时间。存储器51储存控制程序和用于计算铲叉6a位置的数据。具体地说，存储器51储存表示油温与一超声波传播时间的一阈值(一预定时间ts)之间关系的一公式或图表。温度传感器41设置在腔39内。因此，由传感器41检测到的温度并不必然等于在超声波从超声波传感器26发送途中的油温。因此，检测到的油温与声波传播时间的阈值ts之间的关系是由测试来确定的。

温度传感器41电连接到控制器48上。CPU49根据从温度传感器41检测到的信号计算柱杆油缸10内的油温。CPU49测量从发送一超声波到接收到反射的超声波的时间t并将测量到的该时间与阈值ts比较。如果测量到的时间t比阈值ts短，则CPU49判断活塞30处于最低位置。如果测量到的时间t比阈值ts大，则CPU49判断活塞30不是处于最低位置。CPU49用作一开/关闸，以判断活塞30是否处于最低位置。

现描述柱杆总成2的操作。

当举升操作杆21在中立位置时，通道19与导管24、25断开。因此，通道19既不向顺序阀17供油，也不从顺序阀17排油，这就锁止了活塞杆7a和10a。

当举升操作杆21移向举升位置时，控制阀20被转换到一供油位置，以使通道19与导管24相连，并将经通道19向顺序阀17供给从泵23排出的油液。全自由油缸7由此而伸张，这将举升铲叉6a。此时，内柱杆5相对于中柱杆4不移动。油液仅供给全自由油缸7，直到该全自由油缸7最大地伸张为止。如果当全自由油缸7完全伸张时举升操作杆21仍然处于举升位置，则顺序阀17向柱杆油缸10供油，从而使油缸10伸张。这会举升中柱杆4和内柱杆5。因此，铲叉6a被进一步举升。

另一方面，当举升操作杆21被转换到一下降位置时，控制阀20就被切换到一排油位置，以使通道19与导管25相连。结果，基于活塞杆10a、中柱杆4、内柱杆5和铲叉6a的重量的力则超过因油压作用于活塞30上的力。在此状态下，油液仅经第二接口M2进入顺序阀17，直到每一柱杆油缸10的活塞30到达最低位置为止。因此，柱杆油缸10收缩，并且中柱杆4和内柱杆5连同铲叉6a下降。

当活塞30到达最低位置时，顺序阀打开第一接口M1。然后油液经第一接口M1进入顺序阀17。这就从全自由油缸7排出油液并开始收缩活塞杆7a。因此，铲叉6a沿内柱杆5进一步降低。

CPU49以预定的时间间隔向发送接收电路47输出一用于检测活塞30位置的指令信号。根据该指令信号，发送接收电路47向超声波传感器26输送一具有一预定频率的电信号。超声波传感器26根据该电信号发送一超声波。超声波经油液传播。当从活塞30的底部反射的一回声到达超声波传感器26时，传感器26就向发送接收电路47输送一对应于接收到的超声波的电信号。发送接收电路47放大来自于传感器26的信号并将该信号转换为脉冲信号。然后发送接收电路47向控制器48输出该脉冲信号。

声音在油液中的速度近似为1400m/sec(米/秒)，并且当活塞30在最低位置时从超声波传感器26到活塞30底部的一距离L为几厘米。例如，如果该距离L为2.8cm(厘米)，一超声波传播到活塞30和从活塞30返回所需的时间周期则近似为20μsec(微秒)。根据油液的类型和传感器26的类型，当超声波的频率在0.1～5MHz(兆赫兹)之间时为最优。

CPU49使用计数器50来测量从CPU49向发送接收电路47输送指令信号时起的时间。当从发送接收电路47接收一脉冲信号时，CPU49停止对时间的测量。计数器50经一门电路从一时钟振荡器(未示出)接收一时钟信号，该门电路仅当CPU49输出指令信号时才打开，直到CPU49接收到脉冲信号为止。CPU49根据计数器50的计数值来计算从发送超声波到接收反射的波的时间t。然后，CPU49将时间t与阈值ts比较。如果时间t小于阈值ts，则CPU49判断活塞30处于最低位置。如果时间t大于值ts，则CPU49判断活塞30未处于最低位置。

用活塞30是否处于最低位置来控制后轴的转动和柱杆总成2的倾斜速度。即，如果活塞30不在最低位置，则全自由油缸7最大地伸张。铲叉6a至少与对应于全自由油缸7之最大长度的一位置一般高。因此，在当铲叉6a比对应于油缸7最大长度的位置高时锁止后轴的一叉车中，用活塞30是否处于最低位置来确定是否锁止后轴。类似地，用活塞30是否在最低位置来确定是否降低柱杆总成2的倾斜速度。

由振荡器42产生的超声波不但向活塞30传播，而且向相反方向传播。从一壁、例如从底块28的内壁反射的波相当于噪声并影响活塞30的位置检测精度。但是，指向振荡器42底部的超声波被位于振荡器42下的传声材料46吸收了。这消除了从传感器26向发送接收电路47输送的信号中的噪声，由此改善了检测精度。

如果超声波传感器26用来连续地检测活塞30相对于其最低位置的位置，则必须降低超声波的噪声和衰减。但是，在本发明中，传感器26仅检测活塞30是否在最低位置。因此超声波的衰减和噪声不会影响传感器26的功能。

假设超声波传感器26设置在柱杆油缸10的外侧并且一反射件被连接到活塞杆10a上，以随杆10a整体地运动。在此情形中，传感器26向反射件发送超声波，其中该反射件随活塞杆10a一起举升和下降，从而根据由该反射件反射的超声波可检测活塞10a的位置。但是，该结构将允许外部超声波到达传感器26。而且，外部物体会在传感器26与反射件之间阻挡超声波，这可能造成传感器26错误的检测或者可能防止传感器26正常地工作。然而在本发明中，超声波传感器26位于柱杆油缸10内。因此，本发明避免了将传感器26设置在柱杆油缸10外侧所带来的问题。

此外，由于超声波传感器26位于柱杆油缸10内，故传感器26不会暴露于外侧空气中。因此，即使是在诸如靠近海边或有盐水的地方之类的苛刻的环境中使用叉车，也不会影响传感器26。

因此，所示的实施例具有下列优点：

(1)是根据从位于柱杆油缸10内的超声波传感器26输出的信号来检测活塞30是否位于最低位置。因此，与现有技术的结构不同，其中一传感器位于一油缸外侧，所示的本实施例则防止了由外物损坏传感器26。所示的实施例还保护传感器26可不受环境的影响。传感器26精确地检测活塞30的位置，即使是在一苛刻的环境中使用叉车。该结构还进一步防止传感器26受环境噪声的影响。

(2)根据从超声波传感器26输出的信号来检测活塞30是否位于最低位置。因此仅当活塞30相对地靠近传感器26时，才需精确地检测一超声波离开传感器26和返回到该传感器26的时间t。这样，传感器26的检测几乎不受超声波内衰减和噪声的影响。

(3)CPU49检测油温和根据检测到的温度来调节阈值。因此CPU49精确地检测了活塞30是否在最低位置。

(4)根据活塞30是否在最低位置来判断全自由油缸7是否最大地伸张。与一传感器设置在全自由油缸邻近的一结构相比，图1～6的实施例中用于连接传感器26与控制器48的电线较短。特别是，柱杆总成2是一全自由型三重柱杆，即具有内柱杆5、中柱杆4和外柱杆3。因此，如果用于检测全自由油缸7的最大伸张的一传感器被装到油缸7上，则用于连接该传感器与控制器48的电线将非常长。因此图1～6的实施例非常有利。

(5)温度传感器41设置在腔39内。因此，无需形成一用于容纳传感器41的空间或腔室。

(6)传声材料46设置在振荡器42下。这降低了从超声波传感器26向发送接收电路47输出的信号中的噪声。

(7)活塞30的底表面可反射超声波。因此活塞30不需一单独的反射件。

对于本领域的普通技术人员来说，显然本发明可以具体化为许多其它特定的形式而不致于脱离本发明的实质或范围。特别是，应当理解本发明可以具体化为如下形式。

图7表示按照另一实施例的一柱杆总成。在图7的实施例中，图1～6的全自由型三重柱杆总成2由不带中柱杆4的一双柱杆总成2代替。上梁11被连结到内柱杆5上。图7的柱杆总成没有连接到顺序阀17上以向全自由油缸7供油的软管15。而是，在一柱杆油缸10的活塞杆10a内形成一通道52。该通道52由一软管53连接到全自由油缸7上。此外，图7的柱杆总成没有顺序阀17。而是，全自由油缸7内的活塞之承压面积相对于柱杆油缸10内的活塞30的承压面积之比如此确定，以致于在全自由油缸7最大地伸张后，柱杆油缸10才开始伸张。图7的柱杆总成具有比图1～6的柱杆总成2更简单的结构。

顺序阀17可以用于图7的柱杆总成中。在此情形中，顺序阀17这样工作，以致于柱杆油缸10在全自由油缸7最大地伸张后才伸张。

本发明可以用于一具有一普通柱杆总成的叉车中。即，本发明可以用在一柱杆总成中，其中铲叉6a随内柱杆整体地下降和举升。图8表示一具有这样柱杆总成的叉车。图8的叉车具有一些举升油缸54和一设置在这些举升油缸54之一上部的传感器55。带有传感器55的举升油缸54的活塞杆54a包括一些检测部件。这些检测部件以预定的间隔(例如1厘米)设置在活塞杆54a上。举升油缸54包括如图1所示的超声波传感器26。传感器55被连接到一位于控制器48内的计数器56上。传感器55每次检测到每一检测部件时，输出一接通(ON)信号。CPU49被电连接到传感器55和举升操作杆位置传感器(未示出)上。CPU49计算从传感器55输出的接通信号ON的数目。当举升操作杆21位于举升位置时，CPU49当从传感器55接收一接通信号时就向计数器56的计数值加1。当举升操作杆21位于下降位置时，CPU49当从传感器55接收一接通信号时就从计数器56的计数值减1。通过将计数器56的计数值乘以一预定的系数来计算铲叉6a离最低位置的当时高度。在图8的叉车1中，该系数等于相邻检测件之间的间隔乘以2。传感器55和计数器56用作一铲叉高度传感器。当CPU49判断活塞30位于最低位置时，CPU49重新设置计数器56。在此情形中，精确地检测到活塞30的最低位置，该位置是铲叉6a的参考位置。通过在启动叉车时仅将铲叉6a设置在最低位置就可精确地检测铲叉6a的位置。

在图1～8的柱杆总成中，超声波传感器26设置成使其轴线与活塞30的移动方向对齐。但是，传感器26可以相对于活塞30的移动方向横向地设置。图9表示传感器26的这种布置的一例子。图9的底块28具有腔39、57，它们相互连接。一传感器孔28a形成在上腔57的侧壁内。超声波传感器26被螺纹拧旋到传感器孔28a内。传感器26被固定到底块28上，以沿垂直于柱杆油缸10之轴线的方向发送超声波。温度传感器41和一反射板58设置在腔57内。反射板58将来自于传感器26的超声波反射到活塞30上，并且也将由活塞30反射的超声波反射到传感器26上。反射板58设置在腔57的中央并且板58的反射表面倾斜45度角。反射板58例如是由金属制成。一节流阀59设置在腔39内，其中腔39在腔57之下。软管16被连接到阀59上。

在图9的实施例中，从超声波传感器26发送的超声波被反射板58反射，这改变波的前进方向90度。然后波被活塞30反射。反射的波又被反射板58反射并被传感器26接收。因此，图9的实施例具有类似于图1～8的实施例的(1)～(7)的优点。如果不从叉车1上拆卸柱杆油缸10的话，则要拆卸图2的位于底块28底部的传感器26是困难的，这使得传感器26的维修保养麻烦。图9的结构便于拆卸传感器26，以对其进行维修保养，其中在图9的结构中，传感器26被固定到柱杆油缸10的侧面上。

温度传感器41可以设置在除腔39、57内以外的位置上。例如，传感器41可以设置在油缸壳体27或软管16内。

柱杆油缸10可以是多动(多向)油缸。

柱杆油缸10的数目不限于2个。例如，可以仅有一个柱杆油缸10。

所示实施例的超声波传感器26为发送和接收超声波的一单个装置。但是，传感器26可以由一超声波传感器来代替，其具有用于发送超声波的一装置和用于接收超声波的一独立装置。

当CPU49判断活塞30位于最低位置时发亮的一灯100(图3A)可以设置在叉车1内。该灯100位于驾驶员座椅邻近，从而驾驶员可容易看见该灯100。该灯100提醒驾驶员全自由油缸7已最大地伸张。

手动操作的控制阀20可以由一电磁控制阀取代。采用一电磁控制阀具有下列优点。例如，当叉车1在一仓库与外侧之间搬运负荷时，铲叉6a的高度受到仓库入口大小的限制。因此，叉车1最好是在铲叉6a保持对应于全自由油缸7最大长度的一位置下移动，从而铲叉6a不会碰触入口。如果当铲叉6a从最低位置举升时CPU49判断活塞30未在最低位置，则CPU49将电磁控制阀转换到一中立位置，以停止举升铲叉6a。当铲叉6a举升一负荷时，这就自动保持铲叉6a在对应于全自由油缸7最大长度的位置。因此，驾驶员可紧接着立即开始移动叉车1。

本发明可以应用到其它类型的工程车辆中，例如具有一液压控制平台的并用于高举升作业的一车辆或具有一液压铲斗的一反铲挖掘机(铲车)。在这些情形中，超声波传感器26设置在液压油缸内。车辆可以具有根据传感器26的信号判断油缸的活塞是否在最低位置的判断装置。由于传感器不接触活塞，因此传感器不会被损坏。此外，传感器不受环境影响。

这些例子和实施例应当被认为是示例性的而不是限制性的，并且本发明不限于在此所给出的细节，而可以在所附权利要求书的范围与等同概念内修改。

Claims (10)

1．一举升油缸(10,54)，其中一活塞(30)可在一油缸体(27,28,29)内一有限的范围内轴向运动，该举升油缸(10,54)的特征在于：

一传感器装置(26)在活塞(30)的运动范围之外设置在油缸体一端的附近，其中该传感器装置(26)根据一电信号向随活塞整体移动的一反射表面发送一超声波信号，并且该传感器装置接收一从反射表面反射的超声波信号且发射一对应于接收到的超声波信号的电信号；以及

一用于根据所述电信号判断活塞是否完全收缩的控制装置(48)。

2．如权利要求1所述的举升油缸，其特征在于控制装置(48)产生一测量值，其表示从一超声波发送起到由传感器装置(26)接收一反射的超声波信号的时间周期，并且其中该控制装置(48)将一阈值与该测量值进行比较，以确定活塞(30)是否完全收缩。

3．如权利要求1所述的举升油缸，其中油液充满油缸体并且油压使活塞在该油缸体内移动，所述举升油缸的特征还在于：一温度传感器(41)设置在油缸体内，以检测油温，其中控制装置根据油温与阈值之间的一预定关系从当时检测到的油温推导出一当时的阈值，并且其中控制装置产生一测量值，其表示从一超声波发送起到由传感器装置接收一反射的超声波信号的时间周期，并且其中该控制装置将当时的阈值与该测量值进行比较，以确定活塞是否完全收缩。

4．如权利要求1～3之任一所述的举升油缸，其特征在于传感器装置定位成使得沿油缸体的轴向发射超声波信号。

5．如权利要求1～3之任一所述的举升油缸，其特征在于一反射器装置(58)设置在油缸体一端附近，以反射在传感器装置与反射表面之间传播的超声波信号。

6．如权利要求1～3之任一所述的举升油缸，其特征在于传感器装置包括一执行超声波发送与接收的单个收发器(26)。

7．如权利要求1～3之任一所述的举升油缸，其特征在于举升油缸(10,54)是一举升装置(2)的一部分，并且举升油缸被连接到一柱杆(4)上，以抬升和降低该柱杆，并且由该柱杆支承一举升工具(6a)。

8．如权利要求7所述的举升油缸，其特征在于举升油缸为一第一油缸(10)，并且举升装置(2)包括一用于抬升和降低举升工具(6a)的第二举升油缸(7)，该第二举升油缸(7)由柱杆(4)支承，其中第一举升油缸(10)在第二举升油缸(7)完全伸张后抬升柱杆(4)，并且第二举升油缸(7)在第一举升油缸(10)完全收缩后降低举升工具(6a)，并且其中如果控制装置(48)确定第一举升油缸(10)不在其最大收缩的位置，则确定第二举升油缸(7)完全伸张。

9．如权利要求8所述的举升油缸，其特征在于举升装置(2)包括一指示器(100)，用于指示该举升装置的一驾驶员第二举升油缸(7)完全伸张了。

10．如权利要求7所述的举升油缸，其特征在于举升装置(2)包括一用于检测举升工具(6a)的高度的高度传感器(55,56)，其中该高度传感器包括一用于计数在柱杆移动的距离间隔中产生的信号的计数器(56)，并且其中当控制装置(48)确定举升油缸(54)完全收缩时，该计数器被重新设置(复位)。

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