JP2001031388A - シリンダ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁オン・オフ弁が閉状態で固着又は励磁不
能に陥った非常時でも、リフトシリンダを正常時と同様
に安全に下降動作することが可能なシリンダ制御装置を
提供する。 【解決手段】 スプール弁１１の切換操作によってポン
プ通路１３ａ又はタンク通路１４ａに連通される主通路
１２に、シリンダへの流通のみを許容するオペレートチ
ェック弁２１を設け、そのオペレートチェック弁２１の
ぺポット２２には、主通路１２をオペレートチェック弁
２１のパイロット室２４に連通するオリフィス２３を設
け、パイロット室２４を、電磁オン・オフ弁３２を介し
て主通路１２に連通してなるシリンダ制御装置におい
て、オペレートチェック弁２１のパイロット室２４を、
主通路１２にバイパス通路４１を介して連通し、そのバ
イパス通路４１には手動式の開閉弁４２を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 〔発明の詳細な説明〕本発明は、例えば、フォークリフ
トのような産業車両に用いられるシリンダの下降動作を
制御するシリンダ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フォークリフトにおいて、フォー
ク昇降用のリフトシリンダの昇降動作を制御するシリン
ダ制御装置として、リフトシリンダのボトム室とシリン
ダ操作用スプール弁とを連通する通路に、シリンダ側へ
の流通のみを可能とするオペレートチェック弁を設ける
一方、そのオペレートチェック弁をリフトシリンダの下
降動作時に開放操作するための電磁オン・オフ弁を備え
た構成のものが知られている。上記のようなオペレート
チェック弁及び電磁オン・オフ弁を備えた構成のシリン
ダ制御装置は、キースイッチのオフ状態では、スプール
弁を誤操作してもリフトシリンダが下降動作できないよ
うにしたものであり、安全性の向上を図る上で有効であ
る。しかし、その反面、リフトシリンダの下降動作に際
して、スプール弁を操作したときに、電磁オン・オフ弁
を励磁してオペレートチェック弁が開くための条件を整
える（オペレートチェック弁のパイロット室をタンク通
路に連通する）必要がある。従って、電磁オン・オフ弁
が故障して励磁できなくなったり、励磁しても固着して
移動できなくなったりした場合には、スプール弁を下降
位置へ操作してもオペレートチェック弁が開かず、フォ
ークを下降できなくなるという不具合が発生する。

【０００３】そのため、電磁オン・オフ弁が固着したり
励磁不能に陥ったりした非常時でも、リフトシリンダを
下降動作できるようにしたシリンダ制御装置が提供され
ている。このようなシリンダ制御装置は、例えば実開平
１−９１１０３号公報に開示されている。上記公報記載
のシリンダ制御装置は、オペレートチェック弁のパイロ
ット室を電磁オン・オフ弁の開閉に関係なくタンク通路
に連通するバイパス通路を設け、そのバイパス通路に手
動式の開閉弁を備えたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なシリンダ制御装置によれば、電磁オン・オフ弁が閉状
態で固着又は励磁不能に陥った非常時に、開閉弁を開放
操作することによってリフトシリンダを下降動作するこ
とができるものの、開閉弁を開くと直ちにリフトシリン
ダが下降動作を開始すること、しかも下降速度調整が困
難であること等から、その操作には危険を伴う可能性が
あるという点に問題がある。

【０００５】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、電磁オ
ン・オフ弁が閉状態で固着又は励磁不能に陥った非常時
でも、リフトシリンダを正常時と同様に安全に下降動作
することが可能なシリンダ制御装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明に係るシリンダ制御装置は、特許請求の範囲
の各請求項に記載の通りの構成を備えた。従って、請求
項１及び２の発明によれば、電磁オン・オフ弁が閉状態
で固着又は励磁不能に陥った非常時において、開閉弁を
開放操作すると、電磁オン・オフ弁が開状態になったと
きと同じ状態になる。従って、その後はスプール弁を下
降位置へ操作することによって通常時と全く同様にリフ
トシリンダを下降動作することができる。即ち、下降速
度を調整しつつ、あるいは途中での停止等といった操作
をスプール弁によって行うことでリフトシリンダの非常
時の下降動作を正常時と全く同様に安全に行うことがで
きる。

【０００７】特に、請求項２の発明によると、開閉弁を
開いた状態で、スプール弁によるリフトシリンダの下降
動作を行った後、誤操作によってスプール弁による上昇
操作を行ったとしても、スプール弁を介して供給される
作動油は、開閉弁を介してオペレートチェック弁のパイ
ロット室に作用するため、該オペレートチェック弁が開
弁しない。従って、リフトシリンダはパイロット室から
オリフィスを経て送り込まれる少流量の作動油に基づく
規制された速度で上昇されることから、安全性を損なう
ことがない。

【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
クリフトのフォーク昇降用リフ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はオペレートチェック弁のポペット部詳細図
である。

【０００９】本実施の形態に係るシリンダ制御装置は、
バッテリー式フォークリフトを対象としたものであっ
て、マスト１に沿ってフォーク２を昇降させるリフトシ
リンダ３を操作するための手動式リフト用スプール弁１
１を備えている。バルブボデー１０には、スプール弁１
１とリフトシリンダ３とを連通するための主通路１２が
設けられており、この主通路１２の一端はシリンダポー
ト１５に連通され、他端はバルブボデー１０に摺動可能
に組付けられたスプール１１ａの操作によってポンプ１
３に通じるポンプ通路１３ａ又はタンク１４に通じるタ
ンク通路１４ａに連通される。

【００１０】そして、主通路１２のシリンダポート１５
側には、作動油のシリンダ側への流通のみを許容するオ
ペレートチェック弁２１が設けられている。オペレート
チェック弁２１は、ポペット２２と、該ポペット２２に
形成されたオリフィス２３（以下、第１のオリフィスと
いう）と、該オリフィス２３を介して主通路１２に連通
するパイロット室２４と、ポペット２２を主通路１２の
シート１２ａに押圧するバネ２５とを備えている。従っ
て、常にはパイロット室２４にはリフトシリンダ３のボ
トム室内の圧力が第１のオリフィス２３を通して作用し
ており、ポペット２２がそのパイロット圧とバネ力でシ
ート１２ａに押付けられて閉状態に保持されている。

【００１１】また、バルブボデー１０にはパイロット通
路３１が形成され、そのパイロット通路３１には、リフ
トシリンダ３の下降動作時に前記オペレートチェック弁
２１を開放操作するための電磁オン・オフ弁（以下、単
に電磁弁という）３２が設けられている。パイロット通
路３１はその一端がオペレートチェック弁２１のパイロ
ット室２４に連通され、他端が主通路１２におけるスプ
ール弁１１とオペレートチェック弁２１との間に連通さ
れている。電磁弁３２は、ソレノイド３２ａを励磁した
ときにボール弁３２ｂがシートから離れて開き、非励磁
のときにボール弁３２ｂがバネ３２ｃにてシートに押付
けられて閉じる構成とされ、そして、キースイッチのオ
ン状態で、かつスプール弁１１が下降位置へ操作された
ときのみ励磁され、キースイッチのオフ状態を含めたそ
れ以外の条件では非励磁となるように設定されている。
また、主通路１２には、パイロット通路３１との連通部
位と、オペレートチェック弁２１との間に、前記第１の
オリフィス２３よりも通路面積の大きい別のオリフィス
２６（以下、第２のオリフィスという）が形成されてい
る。

【００１２】また、バルブボデー１０には、リフトシリ
ンダ３の非常降下用としてのバイパス通路４１がパイロ
ット通路３１に対して並列に形成されている。即ち、バ
イパス通路４１はオペレートチェック弁２１のパイロッ
ト室２４を、主通路１２におけるスプール弁１１とオペ
レートチェック弁２１との間に連通している。そして、
バイパス通路４１には常時このバイパス通路４１を閉状
態に保持するための手動式の開閉弁４２が設けられてい
る。この開閉弁４２は本体４２ａ、その本体４２ａにね
じ込まれたポペット式のネジ付き弁体４２ｂ及び弛み止
め用のロックナット４２ｃからなり、弁体４２ｂ頭部の
六角穴にレンチを嵌めて回すことによって開閉される構
成となっている。

【００１３】なお、バッテリ式フォークリフトを対象と
した本実施の形態においては、ポンプ１３を駆動する電
動機（図示省略）は、スプール１１ａの図示中立位置か
ら上昇位置又は下降位置への操作を検出するスプール位
置検出用リミットスイッチ１６Ｕ，１６Ｄの検出信号に
基づいて起動されるように構成されている。また、スプ
ール１１ａが中立位置及び下降位置にあるときは、ポン
プ通路１３ａはその下流側に設置されるマスト傾動用テ
ィルトシリンダの作動を操作するためのティルト用スプ
ール弁（図示省略）に連通されるように設定されてい
る。

【００１４】従って、スプール１１ａが上昇位置に操作
されて主通路１２がポンプ通路１３ａに連通されると、
油圧ポンプ１３から送られた作動油の圧力がポペット２
２のコーン部２２ａに作用する。このとき、電磁弁３２
が閉じているため、前記圧力でパイロット室２４内の作
動油が第１のオリフィス２３から主通路１２を通ってリ
フトシリンダ３のボトム室に流出し、ポペット２２が開
弁される。開弁後は第１のオリフィス２３があること
で、パイロット室２４の圧力がポンプ圧には至らず、ポ
ペット２２の開状態が保持される。従って、リフトシリ
ンダ３と共にフォーク２が上昇される。なお、上昇後、
スプール１１ａを中立位置に戻すと、オペレートチェッ
ク弁２１が閉じられ、フォーク２は上昇位置に保持され
る。また、電磁弁３２が励磁されて開弁される。

【００１５】スプール１１ａが下降位置へ操作されたと
きは、主通路１２がタンク通路１４ａに連通される。こ
のときは電磁弁３２が開状態にあるため、パイロット通
路３１が主通路１２に連通される。従って、リフトシリ
ンダ３内の作動油は、第１のオリフィス２３からパイロ
ット室２４、パイロット通路３１、電磁弁３２を通って
主通路１２へ流出するが、そのとき、第１オリフィス２
３の前後で圧力差が発生する。即ち、主通路１２側の圧
力がパイロット室２４よりも高圧となる。このため、図
３に示すように、ポペット２２は、シート面１２ａより
も外周のコーン部２２ａに作用する圧力によってバネ２
５に抗して押し開けられる。かくして、ポペット２２が
開弁され、リフトシリンダ３内の作動油がタンク１４に
流出されてリフトシリンダ３と共にフォーク２が下降さ
れる。

【００１６】一方、キースイッチのオフ状態では、電磁
弁３２が閉状態に保持される。従って、この状態では、
スプール１１ａを下降位置に操作してもオペレートチェ
ック弁２１のパイロット室２４内の圧力が低下せず、オ
ペレートチェック弁２１の閉状態が保持される。即ち、
電磁弁３２を開かない限り、下降動作防止機能が働くこ
とになり、スプール弁１１をどのように誤操作してもフ
ォーク２が下降される虞はない。

【００１７】なお、上記の下降動作時において、リフト
シリンダ３から流出した作動油は、主通路１２とパイロ
ット通路３１とを通った後、スプール弁１１の手前で合
流する。即ち、本実施の形態においては、一端がオペレ
ートチェック弁２１のパイロット室２４に連通されるパ
イロット通路３１の他端を主通路１２に連通する構成と
してあるため、リフトシリンダ３の下降動作時に、作動
油がタンク１４へ流出する通路面積は、スプール１１ａ
に形成される一箇所の通路、即ち、環状溝１１ｂによっ
て決定される。このため、下降動作防止機能を持たない
装置と同様に、高精度が要求される加工箇所である、低
速時の速度調整に重要な通路の微少開度調整部位の加工
が一箇所で済み、しかも従来の下降動作防止機能を有す
る装置に比べて、バルブボデー１０及びスプール１１ａ
に対する通路形成のための加工箇所が減少されることか
ら、製作コストを低減することが可能となる。

【００１８】ところで、何らかの原因によって電磁弁３
２が開状態で固着（故障）した場合は、リフトシリンダ
３の上昇操作時に、スプール弁１１を介して送り込まれ
る作動油がパイロット通路３１を経てオペレートチェッ
ク弁２１のパイロット室２４に作用するので、ポペット
２２が開弁しない。このため、リフトシリンダ３はパイ
ロット室２４から第１のオリフィス２３を通って送る込
まれる少量の作動油のみによる遅い速度で上昇すること
になり、オペレータに異常を認識させることができる。
なお、このことは、下降後、最上昇する場合も同様であ
る。従って、このときの上昇速度を通常作業ができない
ような低速に設定しておくことによって、電磁弁３２の
修理を促し、下降動作防止機能を維持して安全性を確保
できる。

【００１９】また、本実施の形態によれば、主通路１２
における、オペレートチェック弁２１と、パイロット通
路３１の連通部位との間に、第２のオリフィス２６を設
けたので、リフトシリンダ３が下降動作する際に、オペ
レートチェック弁２１のポペット２２が開き始めると、
パイロット室２４の油圧Ｐｐと、第２のオリフィス２６
を通してポペット２２のコーン部２２ａに作用する油圧
Ｐｏが差別化される。そして、リフトシリンダ３の下降
速度が増すに連れて前記油圧の差が大きくなり（Ｐｐ＞
Ｐｏ）、オペレートチェック弁２１の作動応答性が早く
なるため、下降速度を滑らかに変化させることが可能に
なる。

【００２０】また、本実施に形態においては、パイロッ
ト通路３１にバイパス通路４１を設けてあるため、電磁
弁３２が閉状態で固着したり励磁不能に陥ったりした場
合の非常時には、手動式の開閉弁４２を開放操作するこ
とによって、オペレートチェック弁２１のパイロット室
２４をバイパス通路４１を介して主通路１２に連通する
ことができる。即ち、電磁弁３２が開いた場合と同様の
状態となる。このため、開閉弁４２を開放後、スプール
弁１１を操作することによって、リフトシリンダ３を正
常時と同様に、下降速度を自在に調整しながら安全に下
降することができる。

【００２１】また、開閉弁４２を開にした状態におい
て、スプール弁１１を操作してリフトシリンダ３を下降
後、誤操作によって上昇操作を行った場合、スプール弁
１１を介して供給される作動油は、バイパス通路４１を
通ってパイロット室２４に送り込まれるため、オペレー
トチェック弁２１が開かない。このため、前述した電磁
弁３２が開状態で固着したときと同様に、リフトシリン
ダ３には、第１のオリフィス２３を通っての少流量の作
動油が供給されることになり、そのときのリフトシリン
ダ３の上昇動作は低速で行われことになり、安全性が大
きく損なわれることはない。

【００２２】なお、上述した実施の形態では、パイロッ
ト通路３１及びバイパス通路４１を主通路１２に連通す
る構成としたが、必ずしもこの構成に限定する必要はな
い。例えば、図４の油圧回路図に示すように、パイロッ
ト通路３１及びバイパス通路４１をそれぞれ主通路１２
には関係なく、スプール弁１１を介してタンク通路１４
ａに連通する構成に変更してもよく、また、図５に示す
ように、バイパス通路４１のみをスプール弁１１を介し
てタンク通路１４ａに連通する構成に変更してもよい。
また、上述した実施の形態は、バッテリ式フォークリフ
トの場合、即ちポンプ１３を電動機で駆動する形式の場
合で説明しているが、ポンプ１３の駆動をエンジンにて
行うエンジン車に適用できることは勿論である。また、
フォークリフトのリフトシリンダ３に限らず、パワーシ
ョベルや高所作業車のような他の産業車両のリフトシリ
ンダに適用してもよい。また、開閉弁４２の構造や操作
方式についても実施の形態で説明したものに限定される
ものではない。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
誤操作によるシリンダ動作防止機能を備えたシリンダ制
御装置において、電磁オン・オフ弁が閉状態で固着した
場合又は励磁不能に陥った場合の非常時にあっても、正
常時と同様にリフトシリンダを安全に下降動作すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フォークリフトのフォーク昇降用リフトシリン
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】オーク昇降用リフトシリンダ及びマスト傾動用
ティルトシリンダの油圧回路図である。

【図３】オペレートチェック弁のポペット部詳細図であ
る。

【図４】変更例としての油圧回路図である。

【図５】他の変更例としての油圧回路図である。

【符号の説明】

１…マスト ３…リフトシリンダ １１…スプール弁 １２…主通路 ２１…オペレートチェック弁 ２２…ポペット ２３…第１のオリフィス ２４…パイロット室 ３１…パイロット通路 ３２…電磁弁 ４１…バイパス通路 ４２…開閉弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端がシリンダポートに連通され、他端
   がスプール弁の切換操作によってポンプ通路又はタンク
   通路に連通される主通路には、前記シリンダへの流通の
   みを許容するオペレートチェック弁を設け、そのオペレ
   ートチェック弁のポペットには、前記主通路をオペレー
   トチェック弁のパイロット室に連通するオリフィスを設
   け、前記パイロット室を、電磁オン・オフ弁を介して前
   記主通路又はタンク通路に連通してなるシリンダ制御装
   置であって、 前記オペレートチェック弁のパイロット室を、前記スプ
   ール弁を操作することでタンク通路に連通可能とされる
   通路にバイパス通路を介して連通し、そのバイパス通路
   には開閉弁を備えたシリンダ制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシリンダ制御装置であっ
   て、前記バイパス通路が前記主通路に連通されたシリン
   ダ制御装置。