JP2000044199A - リーチフォークリフトのリーチ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リーチフォークリフトの荷役作業を従来より
も安定的に行うことができるリーチ制御装置を提供する
こと。 【解決手段】 フォークを昇降可能に備えたマストを前
後方向にリーチさせるリーチシリンダ１４と，リーチシ
リンダ１４に送る作動油量をレバー１３１の操作に応じ
て調整するオイルコントロールバルブ１３と，オイルコ
ントロールバルブ１３とリーチシリンダ１４との間の油
路９５に設けた流量調整弁２と，フォークの揚高を検出
する揚高検出手段３と，フォークの積荷荷重を検出する
荷重検出手段４と，揚高検出手段３からの揚高データと
荷重検出手段４からの荷重データとを用いて流量調整弁
２の絞り量を演算して制御するコントローラ５とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，リーチフォークリフトにおける
荷役作業の安定性を高めたリーチ制御装置及びこれを有
するリーチフォークリフトに関する。

【０００２】

【従来技術】リーチフォークリフトは，フォークを昇降
可能に備えたマストを前後方向に移動（リーチ）できる
ように構成されている。このリーチ動作を制御するリー
チ制御装置９は，図６に示すごとき油圧回路により構成
される。この従来のリーチ制御装置９は，同図に示すご
とく，オイルタンク９１，オイルポンプ９２，オイルコ
ントロールバルブ９３を備えた油圧回路に，マストのリ
ーチ動作を行うためのリーチシリンダ９４を設けてな
る。

【０００３】リーチシリンダ９４は，オイルコントロー
ルバルブ９３のレバー９３１を操作することにより，油
路９５，９６の油量を調整してその進退速度が制御され
る。それ故，リーチ速度の制御は，オイルコントロール
バルブ９３のレバー９３１を操作するオペレータの熟練
度等に委ねられている。なお，図６における符号９７は
フォークを昇降させるためのリフトシリンダー，９８は
フォークを前傾又は後傾させるためのチルトシリンダー
である。

【０００４】

【解決しようとする課題】ところで，上記従来のリーチ
制御装置９には，次の問題がある。即ち，リーチフォー
クリフトにおける荷役作業は，フォークの昇降とマスト
のリーチとを同時に行う場合が多い。この場合には，車
体の安定性，積荷の安定性が低下し，積荷の落下等を起
こすおそれがある。

【０００５】このような荷役作業時の問題に対し，特開
昭６０−１７１９９９号公報に示されているごとく，リ
ーチ速度等をフォークの揚高によって算出して制御する
リーチ速度制御装置が提案されている。しかしながら，
上記従来のリーチ速度制御装置を用いても，車体及び積
荷の安定性を未だ十分には確保することができない。特
に，積荷の重量を変化させた場合の安定性のばらつきが
大きい。

【０００６】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，リーチフォークリフトの荷役作業を従来
よりも安定的に行うことができるリーチ制御装置を提供
しようとするものである。

【０００７】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，フォーク
を昇降可能に備えたマストを前後方向にリーチさせるリ
ーチシリンダと，該リーチシリンダに送る作動油量をレ
バー操作に応じて調整するオイルコントロールバルブ
と，該オイルコントロールバルブと上記リーチシリンダ
との間の油路に設けた流量調整弁と，上記フォークの揚
高を検出する揚高検出手段と，上記フォークの積荷荷重
を検出する荷重検出手段と，上記揚高検出手段からの揚
高データと上記荷重検出手段からの荷重データとを用い
て演算して上記流量調整弁の絞り量を制御するコントロ
ーラとを有することを特徴とするリーチフォークリフト
のリーチ制御装置にある。

【０００８】本発明において最も注目すべきことは，上
記流量調整弁，揚高検出手段，荷重検出手段，コントロ
ーラを設け，上記揚高データと上記荷重データとを用い
て演算して上記流量調整弁の絞り量を制御するよう構成
したことである。

【０００９】上記揚高検出手段としては，例えば２以上
の段階に分けて段階的に揚高を検出するタイプ，あるい
は，揚高をリニアに検出するタイプ，のいずれでもよ
い。具体的には，例えばリミットスイッチあるいは非接
触センサ等をマストの高さ方向に複数設ける手段，リー
ル巻取り式ワイヤの引出し量により揚高を検出する手
段，その他の種々の手段をとることができる。

【００１０】また上記荷重検出手段についても，２以上
の段階に分けて段階的に荷重を検出するタイプ，あるい
は，荷重をリニアに検出するタイプのいずれでもよい。
具体的には，例えば歪ゲージを用いてフォークにかかる
荷重を測定する手段，圧力センサにてリフトシリンダの
負荷圧力を測定する手段，フローティング式のリフトチ
ェーンアンカ部の変位を測定する手段，その他の種々の
手段がある。

【００１１】上記コントローラは，上記のごとく，揚高
データだけでなく，荷重データをも用いて上記流量調整
弁の絞り量を演算し，この演算結果に応じて流量調整弁
を制御するよう構成する。また，上記演算は，後述する
ようにマトリックスを用いる方法，揚高データ及び荷重
データと流量調整弁の最適絞り量との関係を表す関数を
用いて演算する方法，その他の揚高データと荷重データ
とを複合的に用いる種々の方法を採ることができる。

【００１２】次に，本発明の作用につき説明する。本発
明においては，上記オイルコントロールバルブとリーチ
シリンダとの間の油路に上記流量調整弁を設けてある。
そして，この流量調整弁の絞り量は，上記のごとく，揚
高データ及び荷重データに応じて上記コントローラによ
って最適な量に制御される。そのため，上記リーチ制御
装置においては，揚高が変化した場合だけでなく，荷重
が変化した場合，荷重と揚高とが変化した場合にも，適
宜流量調整弁の絞り量が制御される。

【００１３】また，上記流量調整弁が絞られた場合に
は，リーチシリンダに送られる油量は，オイルコントロ
ールバルブの開度にかかわらず，流量調整弁の絞り量に
よって規制される。それ故，たとえオイルコントロール
バルブを大きく開いた場合においても，揚高，荷重の条
件が厳しい場合には，リーチシリンダへの油量は上記流
量調整弁によって少ない量に規制される。そして，油量
の減少によって，オイルコントロールバルブの開度にか
かわらず，リーチシリンダの伸縮速度すなわちリーチ速
度は，安全な低速状態に制御される。

【００１４】このように，本発明においては，フォーク
の揚高及び積荷荷重に応じて，オイルコントロールバル
ブの開度にかかわらず，常にリーチ速度を安全な速度に
規制することができる。それ故，従来オイルコントロー
ルバルブ操作に必要とされていた作業者の熟練度が足り
ない場合であっても，荷役作業を安定的に行うことがで
きる。

【００１５】次に，請求項２に記載の発明のように，上
記コントローラにおける演算は，上記揚高データと荷重
データから積荷の慣性力を算出し，該慣性力に応じて上
記流量調整弁の絞り量を演算することが好ましい。ここ
でいう慣性力は，厳密な学術上の慣性力に限らず，リー
チ動作時に積荷に生じうる慣性力を擬似的に算出したも
のも含む。

【００１６】この場合には，例えば，図５に示すごと
く，ステップＳ１において揚高データ及び荷重データか
ら積荷の慣性力を算出し，その慣性力が大きい場合には
ステップＳ２において流量調整弁を絞り，一方，慣性力
が小さい場合にはステップＳ３において流量調整弁を全
開のまま維持する。これにより，上記の積荷の慣性力に
応じて流量調整弁の絞り量制御を行うことができ，さら
に荷役作業を安定化させることができる。

【００１７】また，請求項３に記載の発明のように，上
記コントローラは，上記揚高データと上記荷重データと
を縦横にとったマトリックスの各領域における上記流量
調整弁の絞り量を予め決めておき，該マトリックスを用
いて上記流量調整弁の絞り量を決定するよう構成してあ
ることが好ましい。この場合には，上記流量調整弁の絞
り量の演算を容易に行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施形態例 本発明の実施形態例にかかるリーチ制御装置１につき，
図１〜図５を用いて説明する。本例のリーチ制御装置１
は，図２に示すごとく，フォーク８１を昇降可能に備え
たマスト８２を前後方向にリーチ可能に設けたリーチフ
ォークリフト８に配設したものである。

【００１９】このリーチ制御装置１は，図１に示すごと
く，上記マスト８２をリーチさせるリーチシリンダ１４
と，リーチシリンダ１４に送る作動油量をレバー１３１
の操作に応じて調整するオイルコントロールバルブ１３
とを有する。またリーチ制御装置１は，オイルコントロ
ールバルブ１３とリーチシリンダ１４との間の油路９５
に設けた流量調整弁２と，フォーク８１の揚高を検出す
る揚高検出手段３と，フォーク８１の積荷荷重を検出す
る荷重検出手段４と，上記揚高検出手段３からの揚高デ
ータと上記荷重検出手段４からの荷重データとを用いて
演算して上記流量調整弁２の絞り量を制御するコントロ
ーラ５とを有する。なお，その他の構造は従来例と同様
である。

【００２０】上記揚高検出手段３は，図３（ａ）に示す
ごとく，マスト８２の高さ方向の中央部分にリミットス
イッチ（図示略）を設置し，リミットスイッチの上方と
下方の２段階の揚高データＨ１，Ｈ２を出力するよう構
成してある。また，上記荷重検出手段４は，図３（ｂ）
に示すごとく，フォーク取付部に付与した歪ゲージの出
力電位がある設定値を超えた場合はＫ２，超えない場合
はＫ１を出力するよう構成してある。これにより，フォ
ーク８１に負荷される荷重は２段階の荷重データＫ１，
Ｋ２として出力される。

【００２１】なお，図３（ａ）は，横軸に実際の揚高
（ｍｍ），縦軸に揚高データの出力値をとったものであ
る。また，図３（ｂ）は，横軸に実際の荷重（ｋｇ），
縦軸に荷重データの出力値をとったものである。

【００２２】また，本例における上記コントローラ５
は，図３（ｃ）に示すごとく，上記揚高データと上記荷
重データとを縦横にとったマトリックスＭの各領域Ｍ１
〜Ｍ４における上記流量調整弁２の絞り量を予め決めて
おき，該マトリックスＭを用いて上記流量調整弁２の絞
り量を決定するよう構成してある。

【００２３】また，本例では，積荷に作用する慣性力が
上記Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の順に大きくなるようにマ
トリックスＭを構成してある。そのため，上記コントロ
ーラ５における演算は，上記揚高データと荷重データか
らマトリックスＭを用いて積荷の慣性力を算出し，該慣
性力に応じて上記流量調整弁の絞り量を演算するように
なっている。

【００２４】このコントローラ５における演算過程を図
４に示すフローチャートを用いて説明する。まず，ステ
ップＳ１１において揚高データおよび荷重データをコン
トローラに取り込むと共に，領域Ｍ１〜Ｍ４のいずれに
該当するかを算出する。次いで，ステップＳ１２〜Ｓ１
４において算出された領域がＭ１〜Ｍ４のいずれである
かを判断し，その結果に応じてステップＳ１５〜Ｓ１８
において流量調整弁の絞り量を制御する。

【００２５】そのため，上記リーチ制御装置１において
は，積荷の慣性力が低い領域Ｍ１に該当する場合には流
量調整弁を全開のまま維持し（ステップ１５），若干慣
性力が大きい領域Ｍ２の場合には流量調整弁を約２５％
絞り（ステップ１６），中程度慣性力が大きい領域Ｍ３
の場合には流量調整弁を約５０％まで絞り（ステップ１
７），慣性力が非常に大きい領域Ｍ４の場合には流量調
整弁を約７５％まで絞るように制御される。

【００２６】次に，本例の作用につき説明する。本例の
リーチ制御装置１においては，オイルコントロールバル
ブ１３とリーチシリンダ１４との間の油路１６に上記流
量調整弁２を設けてある。そして，この流量調整弁２の
絞り量は，上記のごとく，揚高データ及び荷重データに
応じて上記コントローラ５によって上記４段階の最適な
量に制御される。

【００２７】また，流量調整弁２が絞られた場合には，
リーチシリンダ１４に送られる油量は，オイルコントロ
ールバルブ１３の開度にかかわらず，流量調整弁２の絞
り量によって規制される。それ故，たとえオイルコント
ロールバルブ１３を大きく開いた場合においても，揚
高，荷重の条件が厳しい場合には，リーチシリンダ１４
への油量は上記流量調整弁２によって少ない量に規制さ
れる。そして，油量の減少によって，オイルコントロー
ルバルブ１３の開度にかかわらず，リーチシリンダ１４
の伸縮速度すなわちリーチ速度は，安全な低速状態に制
御される。

【００２８】さらに，上記コントローラ５の演算におい
て使用するマトリックスＭは，慣性力を勘案して領域Ｍ
１〜Ｍ４を決めてある。そのため，上記の積荷の慣性力
に応じた流量調整弁２の絞り量制御を容易に行うことが
できる。それ故，上記リーチ制御装置１においては，揚
高が変化した場合だけでなく，荷重が変化した場合，荷
重と揚高とが変化した場合にも，これらのデータを複合
的に利用して積荷の慣性力に応じた絞り量に上記流量調
整弁２を制御することができる。

【００２９】このように，本例においては，フォーク８
１の揚高及び積荷荷重に応じて，オイルコントロールバ
ルブ１３の開度にかかわらず，常にリーチ速度を安全な
速度に規制することができる。それ故，従来オイルコン
トロールバルブ１３の操作に必要とされていた作業者の
熟練度が足りない場合であっても，荷役作業を安定的に
行うことができる。

【００３０】なお，本例においては，上記演算をマトリ
ックスＭを用いて行ったが，揚高データ及び荷重データ
と流量調整弁の最適絞り量との関係を表す関数を用いて
演算する方法，その他の揚高データと荷重データとを複
合的に用いる種々の方法を採ることができる。

【００３１】また，本例においては，上記マトリックス
の領域（慣性力の段階）を４つに分けたが，これを２つ
まで減らすことも，５つ以上に増やすことも可能であ
る。２つに減らした場合には，図５に示すごとく，流量
調整弁を絞るか全開かの２つの選択によって行うことが
でき，コントローラ等の構成を簡単にすることができ
る。

【００３２】

【発明の効果】上述のごとく，本発明によれば，リーチ
フォークリフトの荷役作業を従来よりも安定的に行うこ
とができるリーチ制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例における，リーチ制御装置の構成を
示す説明図。

【図２】実施形態例における，リーチフォークリフトを
示す説明図。

【図３】実施形態例における，（ａ）揚高データの出
力，（ｂ）荷重データの出力，（ｃ）演算に用いるマト
リックス，を示す説明図。

【図４】実施形態例における，制御の流れを示すフロー
チャート。

【図５】実施形態例における，制御の流れの別例を示す
フローチャート。

【図６】従来例における，リーチ制御装置の構成を示す
説明図。

【符号の説明】

１．．．リーチ制御装置， １３．．．オイルコントロールバルブ， １３１．．．レバー， １４．．．リーチシリンダ， ２．．．流量調整弁， ３．．．揚高検出手段， ４．．．荷重検出手段， ５．．．コントローラ，

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フォークを昇降可能に備えたマストを前
   後方向にリーチさせるリーチシリンダと，該リーチシリ
   ンダに送る作動油量をレバー操作に応じて調整するオイ
   ルコントロールバルブと，該オイルコントロールバルブ
   と上記リーチシリンダとの間の油路に設けた流量調整弁
   と，上記フォークの揚高を検出する揚高検出手段と，上
   記フォークの積荷荷重を検出する荷重検出手段と，上記
   揚高検出手段からの揚高データと上記荷重検出手段から
   の荷重データとを用いて上記流量調整弁の絞り量を演算
   して制御するコントローラとを有することを特徴とする
   リーチフォークリフトのリーチ制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記コントローラに
   おける演算は，上記揚高データと荷重データから積荷の
   慣性力を算出し，該慣性力に応じて上記流量調整弁の絞
   り量を演算することを特徴とするリーチフォークリフト
   のリーチ制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記コントロ
   ーラは，上記揚高データと上記荷重データとを縦横にと
   ったマトリックスの各領域における上記流量調整弁の絞
   り量を予め決めておき，該マトリックスを用いて上記流
   量調整弁の絞り量を決定するよう構成してあることを特
   徴とするリーチフォークリフトのリーチ制御装置。