JP2010105793A - 産業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】操作者の疲労を軽減できる産業車両を提供する。
【解決手段】産業車両１は、荷役用シリンダ４と、操作者の荷役用シリンダ４に対する操作が入力される操作手段としてのダイヤル１２と、ダイヤル１２からの出力信号に基づいて荷役用シリンダ４を制御する制御手段としてのコントローラ２９、油圧回路６０とを備える。ダイヤル１２は、操作者が動かした指先の変位量に対応する第１変位量Ｄ１と、指先の変位速度に対応する第１変位速度Ｖ１とを出力信号として制御手段に伝達する。コントローラ２９は、第１変位量Ｄ１に基づいて荷役用シリンダ４の変位量である第２変位量Ｄ２を算出し、かつ第１変位速度Ｖ１に基づいて荷役用シリンダ４の変位速度である第２変位速度Ｖ２を算出する算出手段２１と、荷役用シリンダ４を第２変位速度Ｖ２で駆動して第２変位量Ｄ２まで変位させる駆動制御手段としての油圧回路６０とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は産業車両に関する。

特許文献１に従来の産業車両が開示されている。この産業車両はフォークリフトである。このフォークリフトは、作動油を供給可能な油圧ポンプと、リフト用油圧シリンダやチルト用油圧シリンダである荷役用シリンダと、運転席に設けられたリフト操作レバーやチルト操作レバーである操作レバーと、操作レバーを前方又は後方へ傾動させる操作に基づいて荷役用シリンダへの作動油の供給又は排出を制御する制御弁とを備えている。

この産業車両では、操作者が操作レバーの上端のノブを握った状態で腕を前後させて操作レバーを前方又は後方に傾動させることにより、制御弁が荷役用シリンダへの作動油の供給又は排出を切り替えて、荷役用シリンダを伸縮させるようになっている。

特開平１０−２６５１９２号公報

ところで、上記従来の産業車両では、荷役作業の際、操作者が頻繁に腕を前後させて操作レバーを操作しなければならないため、操作者が疲労を感じ易い。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、操作者の疲労を軽減できる産業車両を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の産業車両は、荷役用シリンダと、操作者の前記荷役用シリンダに対する操作が入力される操作手段と、前記操作手段からの出力信号に基づいて前記荷役用シリンダを制御する制御手段とを備えた産業車両において、
前記操作手段は、前記操作者が動かした指先の変位量に対応する第１変位量と、前記指先の変位速度に対応する第１変位速度とを前記出力信号として前記制御手段に伝達するものであり、
前記制御手段は、前記第１変位量に基づいて前記荷役用シリンダの変位量である第２変位量を算出し、かつ前記第１変位速度に基づいて前記荷役用シリンダの変位速度である第２変位速度を算出する算出手段と、前記荷役用シリンダを前記第２変位速度で駆動して前記第２変位量まで変位させる駆動制御手段とを有するものであることを特徴とする。

このような構成である本発明の産業車両では、操作手段に対して、操作者が指先を動かして荷役用シリンダに対する操作を入力すると、操作手段は、操作者が動かした指先の変位量に対応する第１変位量と、指先の変位速度に対応する第１変位速度とを出力信号として制御手段に伝達する。そうすると、制御手段において、算出手段は、第１変位量に基づいて荷役用シリンダの変位量である第２変位量を算出し、かつ第１変位速度に基づいて荷役用シリンダの変位速度である第２変位速度を算出する。そして、駆動制御手段は、荷役用シリンダを第２変位速度で駆動して第２変位量まで変位させる。こうして、この産業車両では、操作者が指先を動かす動作だけで荷役用シリンダを容易に操作できる。

したがって、本発明の産業車両は、操作者の疲労を軽減できる。

本発明の産業車両において、操作手段は、操作者が指先を動かす動作により一方側又は他方側に回動するダイヤルを有し、ダイヤルの回転角度を第１変位量とし、かつダイヤルの回転速度を第１変位速度として制御手段に伝達するものであり得る（請求項２）。

上記ダイヤルとしては、例えば、コンピュータのインターフェースとして一般的なマウスのスクロールホイールを採用することができる。この場合、この産業車両では、操作者がダイヤルを指先で動かす動作を行うだけで、荷役用シリンダを容易に操作できる。

また、本発明の産業車両において、操作手段は、操作者が指先を一方側又は他方側に動かす動作を検出する感圧パッドを有し、指先を感圧パッドに当接させながら動かす変位量を第１変位量とし、指先を感圧パッドに当接させながら動かす変位速度を第１変位速度として制御手段に伝達するものであり得る（請求項３）。

上記感圧パッドとしては、例えば、ノートパソコンやＰＤＡのインターフェースとして、マウスの替わりに用いられるものを採用することができる。この場合、この産業車両では、操作者が指先を感圧パッドに当接させながら動かす動作を行うだけで、荷役用シリンダを容易に操作できる。

本発明の産業車両は、作動油を供給可能な油圧供給源を備え、
前記荷役用シリンダは、前記油圧供給源から第１供給経路を介して前記作動油が供給されれば一方側に変位し、前記油圧供給源から第２供給経路を介して前記作動油が供給されれば他方側に変位する油圧シリンダであり、
前記駆動制御手段は、回転可能な入力軸と、前記油圧供給源と前記油圧シリンダとの間に介在し、前記入力軸の正方向の回転に比例する量の前記作動油を前記第１供給経路から前記油圧シリンダに供給し、前記入力軸の逆方向の回転に比例する量の前記作動油を前記第２供給経路から前記油圧シリンダに供給するロータリーバルブと、前記第２変位量及び前記第２変位速度に基づいて前記入力軸を正方向又は逆方向に回転駆動する電動モータとを有し得る（請求項４）。

上記ロータリーバルブとしては、例えば、車両の油圧式パワーステアリング装置等に利用される「オービットロール」（登録商標）を採用することができる。このロータリーバルブは、流路の断面積を増減させて作動油の供給量を調整するリニア制御弁と比較して、油圧シリンダへの作動油の供給をより正確に行うことができる。

この場合、この産業車両では、入力軸とロータリーバルブと電動モータとを有する駆動制御手段により、油圧シリンダを第２変位速度で駆動して第２変位量まで変位させる制御をより正確に実施できる。

また、この産業車両では、油圧供給源が故障してロータリーバルブに高圧の作動油が供給されなくなった場合であっても、電動モータが入力軸を回転駆動することにより、ロータリーバルブ内のメータリング機構がポンプとして作用し、作動油を第１供給経路又は第２供給経路から油圧シリンダに供給することができる。このため、この産業車両は、油圧供給源が故障した場合でも、油圧シリンダを操作して安全な状態に復帰させることができる。

本発明の産業車両は、ロータリーバルブから第１供給経路又は第２供給経路を通じて油圧シリンダに供給される作動油の量に基づいて、油圧シリンダの変位量を推測する変位量推測手段を備え得る（請求項５）。

この場合、この産業車両は、油圧シリンダの変位量を簡易な方法で把握できる。具体的な推測方法としては以下の手段を採用し得る。（１）入力軸に回転センサを設けて、入力軸の回転数を直接検出する。（２）電動モータの回転数から、それに対応する入力軸の回転数を求める。電動モータが減速機を有していれば、その減速比を考慮する。そして、これらの手段において、［入力軸の回転数］に［入力軸が１回転する毎にロータリーバルブが供給する作動油の量］を乗じることにより、［油圧シリンダに供給される作動油の量］を算出する。そして、油圧シリンダに供給される作動油の量と、油圧シリンダ内の作動油を貯めるシリンダやピストンの寸法とにより、油圧シリンダの変位量を推測する。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

（実施例）
図１に示すように、実施例の産業車両の具体的態様であるフォークリフト１は、車体フレーム２と、その上方に設けられた運転室１０と、その前部に立設されたマスト３とを備えている。マスト３は、車体フレーム２に対して下端側で傾動可能に支持された左右一対のアウタマスト３ａと、その内側に昇降可能に装備されたインナマスト３ｂとからなる。

両アウタマスト３ａの後ろ側には、左右一対のリフト用油圧シリンダ４（以下、単に「油圧シリンダ４」と呼ぶ。）が設けられている。両油圧シリンダ４は、アウタマスト３ａと平行に固定されたシリンダ４ａと、シリンダ４ａ内から上方に向けて突出し、軸線方向に進退可能とされたピストンロッド４ｂとを有する荷役用シリンダである。ピストンロッド４ｂの上端は、インナマスト３ｂの上端に連結されている。両油圧シリンダ４は、シリンダ４ａに対してピストンロッド４ｂが軸線方向に進退することにより伸縮し、インナマスト３ｂを昇降動させる。

インナマスト３ｂの内側には、リフトブラケット５がインナマスト３ｂに沿って昇降可能に装備され、リフトブラケット５には、前方に向けて突出するフォーク６が取り付けられている。インナマスト３ｂの上部にはチェーンホイール７が支承され、チェーンホイール７には、チェーン８が巻き掛けられている。チェーン８の一端はシリンダ４ａ又はアウタマスト３ａの上部に連結され、チェーン８の他端はリフトブラケット５に連結されている。このため、両油圧シリンダ４が伸縮すれば、チェーン８を介してフォーク６がリフトブラケット５とともに昇降動する。

車体フレーム２の前部の左右両側には、左右一対のチルト用油圧シリンダ９（以下、単に「油圧シリンダ９」と呼ぶ。）が設けられている。両油圧シリンダ９は、上端がアウタマスト３ａ側に傾斜しつつ、その下端側が車体フレーム２の前部に回動可能に支持されたシリンダ９ａと、シリンダ９ａ内からアウタマスト３ａの中間部に向けて突出し、軸線方向に進退可能とされたピストンロッド９ｂとを有する荷役用シリンダである。ピストンロッド９ｂの上端は、インナマスト３ｂの中間部に連結されている。両油圧シリンダ９は、シリンダ９ａに対してピストンロッド９ｂが軸線方向に進退することにより伸縮し、アウタマスト３ａを略垂直に立設する状態と後方に傾斜する状態との間で傾動させる。

運転室１０の中央には、運転席１９が設けられている。運転席１９の下方の車体フレーム２内にはエンジンＥが搭載され、運転席１９の前方にはステアリング１１が設けられている。ステアリング１１の下方の車体フレーム２内には、エンジンＥその他のフォークリフト１を構成する各種機器を制御するコントローラ２９が配設されている。運転席１９の右側方には、ダイヤル１２と押しボタン１３Ｌ、１３Ｒとを有するアームレスト１８が立設されている。

上述の構成である油圧シリンダ４、９は、図２を参照しつつ以下に詳述するように、操作手段としてのダイヤル１２からの出力信号に基づいて、制御手段としてのコントローラ２９及び油圧回路６０等により制御される。なお、図２では、リフト用油圧シリンダ４と、リフト用油圧シリンダ４に接続された油圧回路６０とを図示している。チルト用油圧シリンダ９の油圧回路は、油圧回路６０と同一構成のものが油圧回路６０と並列に設けられている。その油圧回路は、リフト用油圧シリンダ４に対する油圧回路６０と同様に、チルト用油圧シリンダ９に対して接続されているだけであるので図示は省略し、以下の説明も簡略化する。

ダイヤル１２は、アームレスト１８の上面１８ａ前方に配設されており、小さな円盤形状をなしている。ダイヤル１２は、運転席１９に座った操作者から見て、左右方向を向く水平軸周りで回動可能に支持されており、その上方の一部のみが露出している。このため、運転席１９に座った操作者が右腕をアームレスト１８の上面１８ａにのせた状態で、ダイヤル１２の露出した部分に右手の指先を当接させて前方側又は後方側に動かすと、ダイヤル１２が前方側又は後方側に回動するようになっている。ダイヤル１２には、操作者が指先を離した後も慣性により回転し続けることがないように、適度な摩擦抵抗が付与されている。また、ダイヤル１２には、ダイヤル１２の回転角度及び回転速度を検出する回転センサ（図示しない。）が装備されている。つまり、ダイヤル１２は、コンピュータのインターフェースとして一般的なマウスのスクロールホイールと同様の機能と操作感とを有している。

押しボタン１３Ｌ、１３Ｒは、ダイヤル１２の左右に配設されており、コンピュータのマウスの左右のクリックボタンと同様の操作感を有している。押しボタン１３Ｌをクリックすることにより、ダイヤル１２は、リフト用油圧シリンダ４の操作手段として機能する。他方、押しボタン１３Ｒをクリックすることにより、ダイヤル１２は、チルト用油圧シリンダ９の操作手段として機能する。この際、ステアリング１１近傍に配設されたマルチディスプレイ（図示しない。）等により、ダイヤル１２がリフト用油圧シリンダ４を操作する状態にあるか、又はチルト用油圧シリンダ９を操作する状態にあるかが表示されて、操作者がその状態を認識できるようになっている。

ダイヤル１２がリフト用油圧シリンダ４の操作手段として機能する場合、操作者が所望する回転速度で所望する回転角度までダイヤル１２を回動させると、ダイヤル１２に装備された回転センサがダイヤル１２の回転角度を第１変位量Ｄ１として検出し、かつダイヤル１２の回転速度を第１変位速度Ｖ１として検出する。そして、検出された第１変位量Ｄ１及び第１変位速度Ｖ１は、リフト用油圧シリンダ４を制御するための出力信号として、コントローラ２９に伝達される。この際、ダイヤル１２が前方側に回動するのであれば、第１変位量Ｄ１は正の値（油圧シリンダ４の伸張に対応する。）となり、ダイヤル１２が後方側に回動するのであれば、第１変位量Ｄ１は負の値（油圧シリンダ４の縮小に対応する。）となる。

ダイヤル１２がチルト用油圧シリンダ９の操作手段として機能する場合も、同様に、操作者の操作により回動するダイヤル１２の回転角度を第１変位量Ｄ１として検出し、かつダイヤル１２の回転速度を第１変位速度Ｖ１として検出する。そして、検出された第１変位量Ｄ１及び第１変位速度Ｖ１は、チルト用油圧シリンダ９を制御するための出力信号として、コントローラ２９に伝達される。

コントローラ２９は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部、入出力インターフェース等を備える周知の構成のものであり、エンジンＥ等を制御するとともに、ダイヤル１２からの出力信号に基づいて油圧回路６０を制御する。

より詳しくは、コントローラ２９は、その内部に演算処理プログラムとしての算出手段２１を有している。ダイヤル１２から油圧シリンダ４を制御するための出力信号が入力インターフェースを介してコントローラ２９に伝達されると、コントローラ２９内の算出手段２１は、第１変位量Ｄ１及び第１変位速度Ｖ１を取得する。

そうすると、算出手段２１は、第１変位量Ｄ１に基づいて油圧シリンダ４の変位量である第２変位量Ｄ２を算出する。この際、第１変位量Ｄ１に一定の係数を乗じて第２変位量Ｄ２を算出することが好ましい。但し、第２変位量Ｄ２だけ油圧シリンダ４を変位させようとしても油圧シリンダ４のストローク範囲から外れて実際には変位させることが不可能な場合がある。この場合には、油圧シリンダ４のストローク範囲に収まるように、第２変位量Ｄ２の値が制限される。

また、算出手段２１は、第１変位速度Ｖ１に基づいて油圧シリンダ４の変位速度である第２変位速度Ｖ２を算出する。この際、第１変位速度Ｖ１に一定の係数を乗じて第２変位速度Ｖ２を算出することが好ましい。但し、第２変位速度Ｖ２で油圧シリンダ４を変位させようとしても油圧シリンダ４の速度限界を超えてしまい実際にはその速度で変位させることが不可能な場合がある。この場合には、油圧シリンダ４の速度限界を超えないように、第２変位速度Ｖ２の値が制限される。

図３に、第１変位速度Ｖ１（ダイヤル１２の回転速度）と、第２変位速度Ｖ２（油圧シリンダ４の変位速度）との関係を示す。操作者がダイヤル１２を早く回動させれば、油圧シリンダ４の変位速度が早くなる。但し、ダイヤル１２を早く回動させ過ぎると、油圧シリンダ４の最大変位速度を超えてしまうので、変位速度が最大変位速度に制限される。他方、操作者がダイヤル１２を遅く回動させれば、油圧シリンダ４の変位速度が遅くなる。また、第１変位速度Ｖ１に乗じる係数を設定によって大きくしたり、小さくしたりすることにより、図３の実線の傾斜を変化させることもできる。

こうして、算出手段２１により算出された第２変位量Ｄ２及び第２変位速度Ｖ２は、後述する電動モータＭ２に伝達される。この際、第２変位量Ｄ２及び第２変位速度Ｖ２は、実際に油圧シリンダ４を第２変位速度Ｖ２で第２変位量Ｄ２まで変位させるために必要な電動モータＭ２の回転数及び回転速度に換算されて、電動モータＭ２の制御に利用される。電動モータＭ２の回転数及び回転速度への換算は、後述するメータリング機構８０の１回転当たりの吐出量、第１、２室４１、４２の対面するピストン４ｂの受圧面積等を考慮してなされる。

換算式の一例を以下に示す。
・［電動モータＭ２の回転数（回）］＝［第２変位量Ｄ２（ｍ）］×［ピストン４ｂの受圧面積（ｍ²）］／［メータリング機構８０の１回転当たりの吐出量（ｍ³）／回］
・［電動モータＭ２の回転速度（回／ｓ）］＝［第２変位速度Ｖ２（ｍ／ｓ）］×［ピストン４ｂの受圧面積（ｍ²）］／［メータリング機構８０の１回転当たりの吐出量（ｍ³）／回］

ダイヤル１２からチルト用油圧シリンダ９を制御するための出力信号がコントローラ２９に伝達された場合における算出手段２１の処理も同様であるので、説明は省略する。

図２に示すように、油圧回路６０は、オイルタンク６９、油圧ポンプ６１、４つのポートＰ、Ｔ、Ｌ、Ｒを有するロータリーバルブ２２、電動モータＭ２、入力軸６８、第１供給経路７１、第２供給経路７２等を有して構成されている。油圧回路６０が油圧シリンダ４を第２変位速度Ｖ２で駆動して第２変位量Ｄ２まで変位させる駆動制御手段に相当する。ロータリーバルブ２２の内部構造が複雑であるので、先に、他の構成要素とロータリーバルブ２２との接続関係について説明し、その後、ロータリーバルブ２２の内部構造について詳述する。

作動油を貯留するオイルタンク６９には、管路６２の一端と、管路６２と並列に配設された管路６３の一端とが接続されている。

管路６２の他端は、ロータリーバルブ２２のポートＰに接続されている。一方、管路６３の他端は、ロータリーバルブ２２のポートＴに接続されている。

管路６２の途中には、油圧ポンプ６１が設けられている。油圧ポンプ６１は、電動モータＭ１によって駆動されて、オイルタンク６９内の作動油を加圧しつつ、管路６２を介してロータリーバルブ２２のポートＰに供給する。油圧ポンプ６１が本発明の油圧供給源に相当する。

管路６２の油圧ポンプよりポートＰ側には、逆止弁６４が設けられている。また、管路６２の逆止弁６４よりポートＰ側は分岐しており、リリーフ弁６５を介して管路６３に接続されている。

電動モータＭ２は、実際に油圧シリンダ４を第２変位速度Ｖ２で第２変位量Ｄ２まで変位させるために必要な電動モータＭ２の回転数及び回転速度が算出手段２１から伝達されると、それらに基づいて回転速度と回転数とが制御されて回転する。

電動モータＭ２には、入力軸６８の一端が連結されており、電動モータＭ２が正方向Ｓ１又は逆方向Ｓ２に回転すれば、入力軸６８も正方向Ｓ１又は逆方向Ｓ２に回転するようになっている。一方、入力軸６８の他端は、ロータリーバルブ２２内のメータリング機構８０（詳細は後述する。）に連結されている。

ロータリーバルブ２２のポートＬには、第１供給経路７１の一端が接続されている。第１供給経路７１の他端側は二股に分岐しており、両油圧シリンダ４のシリンダ４ａの下側内部に設けられた第１室４１に接続されている。

ロータリーバルブ２２のポートＲには、第２供給経路７２の一端が接続されている。第２供給経路７２の他端側は二股に分岐しており、両油圧シリンダ４のシリンダ４ａの上側内部に設けられた第２室４２に接続されている。

第１供給経路７１の途中には、フローレギュレータ７３と、セーフティダウンバルブ７４とが設けられている。フローレギュレータ７３は、第１室４１から流出する作動油の流量を調整して、フォーク６に積載されている荷の重量の大きさにかかわらずフォーク６の下降速度を一定の速度以下に保つものである。セーフティダウンバルブ７４は、フローレギュレータ７３が故障したり、第１供給経路７１が破損してフォーク６が急激に下降しそうになった場合に流量を制御して下降速度を制限するものである。

次に、ロータリーバルブ２２の内部構造について詳述する。ロータリーバルブ２２は、「オービットロール」（登録商標）と呼ばれるものであり、その内部にメータリング機構８０と制御弁８９とを有している。

メータリング機構８０は、図示は省略するが、入力軸６８に連結されたスターと、スターを内周側に位置させるリングとからなる周知の構成である（「ジロータ」とも呼ばれる。）。メータリング機構８０は、リング内でスターが偏芯回転することにより、作動油を計量しながら押し出すポンプとして作用する。より詳しくは、メータリング機構８０は、入力軸６８が正方向Ｓ１に回転することにより、管路８１に入力軸６８の回転数に比例する量の作動油を供給する。他方、メータリング機構８０は、入力軸６８が逆方向Ｓ２に回転することにより、管路８２に入力軸６８の回転数に比例する量の作動油を供給する。

制御弁８９は、入力軸６８と連動するリンク機構８８ａ、８８ｂにより切り替わる３位置６ポートの流路切り替え弁である。制御弁８９は、入力軸６８が停止している状態ではスプール８９ａが位置Ｐ１にあるが、入力軸６８が正方向Ｓ１に回転すればスプール８９ａが位置Ｐ２に切り替わり、入力軸６８が逆方向Ｓ２に回転すればスプール８９ａが位置Ｐ３に切り替わる。

制御弁８９の６つのポートには、一端がポートＰに接続された管路６６の他端と、一端がポートＴに接続された管路６７の他端と、一端がメータリング機構８０に接続された管路８１、８２の他端と、一端がポートＬに接続された管路７６の他端と、一端がポートＲに接続された管路７７の他端とが接続されている。なお、管路６６と管路６７とは、途中で逆止弁６６ａを介して接続されている。

このような構成であるロータリーバルブ２２は、電動モータＭ２が停止した状態では入力軸６８も停止しているので、リンク機構８８ａ、８８ｂは作用せず、制御弁８９のスプール８９ａが位置Ｐ１にある。このため、油圧ポンプ６１から管路６２を介してロータリーバルブ２２のポートＰに供給される作動油は、管路６６、制御弁８９、管路６７、ポートＴ、管路６３を介して、オイルタンク６９に戻る。一方、第１、２供給経路７１、７２は制御弁８９により管路６２、６３から遮断されるので、第１室４１及び第２室４２に対する作動油の供給又は排出はなく、両油圧シリンダ４は停止状態を維持する。

電動モータＭ２に回転駆動されて入力軸６８が正方向Ｓ１に回転すると、リンク機構８８ａ、８８ｂが作用して制御弁８９のスプール８９ａが位置Ｐ２に切り替わる。そうすると、油圧ポンプ６１から管路６２を介してロータリーバルブ２２のポートＰに供給される作動油は、管路６６、制御弁８９、管路８２、メータリング機構８０、管路８１、制御弁８９、管路７６、ポートＬ、第１供給経路７１を介して、両油圧シリンダ４のシリンダ４ａの第１室４１に供給される。この際の作動油の供給量は、メータリング機構８０により、入力軸６８の回転数に比例する量となる。同時に、両油圧シリンダ４のシリンダ４ａの第２室４２に貯まっていた作動油は、第２供給経路７２、ポートＲ、管路７７、制御弁８９、管路６７、ポートＴ、管路６３を介して、オイルタンク６９に戻る。こうして、第１室４１への作動油の供給及び第２室４２からの作動油の排出が行われることにより、両油圧シリンダ４は伸張する。この際、上述した算出手段２１、電動モータＭ２及びメータリング機構８０の作用により、両油圧シリンダ４は、第２変位速度Ｖ１で第２変位量Ｄ２だけ伸張方向に変位することとなる。

電動モータＭ２に回転駆動されて入力軸６８が逆方向Ｓ２に回転すると、リンク機構８８ａ、８８ｂが作用して制御弁８９のスプール８９ａが位置Ｐ３に切り替わる。そうすると、油圧ポンプ６１から管路６２を介してロータリーバルブ２２のポートＰに供給される作動油は、管路６６、制御弁８９、管路８１、メータリング機構８０、管路８２、制御弁８９、管路７７、ポートＲ、第２供給経路７２を介して、両油圧シリンダ４のシリンダ４ａの第２室４２に供給される。この際の作動油の供給量も、メータリング機構８０により、入力軸６８の回転数に比例する量となる。同時に、両油圧シリンダ４のシリンダ４ａの第１室４１に貯まっていた作動油は、第１供給経路７１、ポートＬ、管路７６、制御弁８９、管路６７、ポートＴ、管路６３を介して、オイルタンク６９に戻る。こうして、第２室４２への作動油の供給及び第１室４１からの作動油の排出が行われることにより、両油圧シリンダ４は縮小する。この際、上述した算出手段２１、電動モータＭ２及びメータリング機構８０の作用により、両油圧シリンダ４は、第２変位速度Ｖ１で第２変位量Ｄ２だけ縮小方向に変位することとなる。

説明は省略するが、チルト用油圧シリンダ９の油圧回路も、上述の油圧回路６０と同様に作用する。

こうして、実施例のフォークリフト１では、操作者が押しボタン１３Ｌ、１３Ｒでリフト用油圧シリンダ４又はチルト用油圧シリンダ９の一方を選択し、ダイヤル１２を指先で回動させることにより、油圧シリンダ４、９を望み通りに伸縮させることが可能となっている。

また、このフォークリフト１では、油圧ポンプ６１又は電動モータＭ１が故障してロータリーバルブ２２に高圧の作動油が供給されなくなる場合であっても、油圧シリンダ４を安全な状態に復帰させることができる。すなわち、油圧ポンプ６１又は電動モータＭ１から高圧の作動油が供給されなくても、電動モータＭ２が入力軸６８を回転駆動することにより、メータリング機構８０はポンプとして作用する。このため、メータリング機構８０がオイルタンク６９から作動油を吸い上げて第１供給経路７１又は第２供給経路７２に供給して、油圧シリンダ４を伸縮させることができる。この際、電動モータＭ２の負荷が高くなるため、コントローラ２９の制御により、電動モータＭ２への供給電力を高くすることが好ましい。また、定格出力が十分に大きな電動モータＭ２を装備しておくことが好ましい。説明は省略するが、油圧シリンダ９の油圧回路において油圧ポンプ又は電動モータが故障した場合も同様である。

また、このフォークリフト１では、コントローラ２９の内部に演算処理プログラムとしての変位量推測手段２３を備えており、入力軸６８には、非接触でその回転数を検出する回転センサ２３ａが装備されている。回転センサ２３ａは、検出した入力軸６８の回転数を出力信号として変位量推測手段２３に伝達する。この際、入力軸６８の回転方向が正方向Ｓ１であれば出力信号は正の値となり、逆方向Ｓ２であれば出力信号は負の値となる。そして、変位量推測手段２３は、［入力軸６８の回転数］に［メータリング機構８０の１回転当たりの作動油の吐出量］を乗じることにより、［油圧シリンダ４の第１室４１又は第２室４２に供給される作動油の量］を算出できる。そして、［油圧シリンダ４の第１室４１又は第２室４２に供給される作動油の量］を［第１室４１又は第２室４２に対面するピストン４ｂの受圧面積］で割ることにより、［油圧シリンダ４の変位量の推測値］を算出できる。こうして、このフォークリフト１は、変位量推測手段２３により、油圧シリンダ４の変位量を簡易な方法で把握できる。算出された油圧シリンダ４の変位量の推測値は、マルティディスプレイ等に適宜表示され、操作者が認識できるようになっている。説明は省略するが、変位量推測手段２３により、油圧シリンダ９の変位量の推測値も同様に算出できる。

ここで、実施例のフォークリフト１は、上述した通り、操作手段としてのダイヤル１２と、算出手段２１と、駆動制御手段としての油圧回路６０とを備えている。このフォークリフト１では、ダイヤル１２に対して、操作者が指先を動かして油圧シリンダ４に対する操作を入力すると、ダイヤル１２は、操作者が動かした指先の変位量に対応する第１変位量Ｄ１と、指先の変位速度に対応する第１変位速度Ｖ１とを出力信号としてコントローラ２９に伝達する。そうすると、コントローラ２９において、算出手段２１は、第１変位量Ｄ１に基づいて油圧シリンダ４の変位量である第２変位量Ｄ２を算出し、かつ第１変位速度Ｖ１に基づいて油圧シリンダ４の変位速度である第２変位速度Ｖ２を算出する。そして、油圧回路６０は、油圧シリンダ４を第２変位速度Ｖ２で駆動して第２変位量Ｄ２まで変位させる。こうして、このフォークリフト１では、操作者が指先を動かす動作だけで油圧シリンダ４を容易に操作できる。油圧シリンダ９も同様である。

したがって、実施例のフォークリフト１は、操作者の疲労を軽減できる。

特に、このフォークリフト１において採用するダイヤル１２は、例えば、コンピュータのインターフェースとして一般的なマウスのスクロールホイールと同様の構造と操作感とを有するものであるので、操作者が腕を前後に動かすことなく、指先の動作だけで油圧シリンダ４、９を容易に操作できる。

また、このフォークリフト１は、油圧ポンプ６１を備え、油圧シリンダ４は、第１供給経路７１から作動油が第１室４１に供給されれば伸張し、第２供給経路７２から第２室４２に作動油が供給されれば縮小するものである。そして、油圧回路６０は、上述した構成である入力軸６８、ロータリーバルブ２２及び電動モータＭ２を有している。ロータリーバルブ２２は、流路の断面積を増減させて作動油の供給量を調整するリニア制御弁と比較して、油圧シリンダ４への作動油の供給をより正確に行うことができる。油圧シリンダ９も同様である。このため、このフォークリフト１では、油圧シリンダ４、９を第２変位速度Ｖ２で駆動して第２変位量Ｄ２まで変位させる制御をより正確に実施できる。

（変形例）
変形例のフォークリフトは、図２に示すダイヤル１２及び押しボタン１３Ｌ、１３Ｒの替わりに、図４に示す感圧パッド２１２及び液晶画面２１３を採用している。その他の構成は、実施例のフォークリフト１と同様である。このため、感圧パッド２１２及び液晶画面２１３について以下に詳述し、その他の構成については説明を省略する。

アームレスト１８の上面１８ａの前方には、液晶画面２１３と、その全面を覆うように貼り付けられた透明な感圧パッド２１２とが配設されている。

液晶画面２１３の中央には、上述のダイヤル１２を図形化した形状の「ダイヤル」アイコン２１３ａが表示され、アイコン２１３ａの左右には、上述の押しボタン１３Ｌ、１３Ｒを図形化した形状の「ボタン」アイコン２１３Ｌ、２１３Ｒが表示されている。液晶画面２１３の「ダイヤル」アイコン２１３ａより前方には、変位量推測手段２３により算出されたリフト用油圧シリンダ４の変位量の推測値と、チルト用油圧シリンダ９の変位量の推測値とがグラフ表示されている。

操作者が感圧パッド２１２における「ボタン」アイコン２１３Ｌの上側に位置する部位に指先を当接させることにより、感圧パッド２１２がそれを検出し、感圧パッド２１２における「ダイヤル」アイコン２１３ａの上側に位置する部位をリフト用油圧シリンダ４の操作手段として機能させる。他方、操作者が感圧パッド２１２における「ボタン」アイコン２１３Ｒの上側に位置する部位に指先を当接させることにより、感圧パッド２１２がそれを検出し、感圧パッド２１２における「ダイヤル」アイコン２１３ａの上側に位置する部位をリフト用油圧シリンダ９の操作手段として機能させる。この際、液晶画面２１３にグラフ表示されたリフト用油圧シリンダ４の変位量の推測値及びチルト用油圧シリンダ９の変位量の推測値のうち、選択された一方が強調表示されて、操作者がどちらを選択したかを認識できるようになっている。

感圧パッド２１２における「ダイヤル」アイコン２１３ａの上側に位置する部位がリフト用油圧シリンダ４の操作手段として機能する場合、その部位に操作者が指先を当接させた状態で、所望する変位速度で所望する変位量まで指先を動かすと、感圧パッド２１２が指先の変位量を第１変位量Ｄ１として検出し、かつ指先の変位速度を第１変位速度Ｖ１として検出する。そして、検出された第１変位量Ｄ１及び第１変位速度Ｖ１は、リフト用油圧シリンダ４を制御するための出力信号として、コントローラ２９に伝達される。この際、指先が前方側に動かされるのであれば、第１変位量Ｄ１は正の値（油圧シリンダ４の伸張に対応する。）となり、指先が後方側に動かされるのであれば、第１変位量Ｄ１は負の値（油圧シリンダ４の縮小に対応する。）となる。

感圧パッド２１２における「ダイヤル」アイコン２１３ａの上側に位置する部位がチルト用油圧シリンダ９の操作手段として機能する場合も同様に、感圧パッド２１２が操作者の指先の変位量を第１変位量Ｄ１として検出し、かつ指先の変位速度を第１変位速度Ｖ１として検出する。そして、検出された第１変位量Ｄ１及び第１変位速度Ｖ１は、チルト用油圧シリンダ９を制御するための出力信号として、コントローラ２９に伝達される。

このような感圧パッド２１２及び液晶画面２１３を採用する変形例のフォークリフトも、実施例のフォークリフト１と同様に、本発明の作用効果を奏することができる。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

荷役用シリンダは油圧シリンダに限定されず、電動モータ駆動式直動シリンダその他の一般的なものを採用できる。

実施例のフォークリフト１は、油圧ポンプ６１を駆動する電動モータＭ１と、入力軸６８を回転駆動する電動モータＭ２とを備える構成であるが、１台の電動モータで油圧ポンプ６１と入力軸６８とを回転駆動する構成であってもよい。この場合、電動モータと入力軸６８との間にクラッチを設けることが好ましい。

本発明は産業車両に利用可能である。

実施例の産業車両の側面図である。 実施例の産業車両に係り、荷役用シリンダ、操作手段及び制御手段を説明するブロック図及び油圧回路図である。 実施例の産業車両に係り、第１変位速度Ｖ１（ダイヤル１２の回転速度）と、第２変位速度Ｖ２（油圧シリンダ４の変位速度）との関係を示すグラフである。 変形例の産業車両に係り、感圧パッド及び液晶画面の説明図である。

符号の説明

１…産業車両（フォークリフト）
４、９…荷役用シリンダ（４…リフト用油圧シリンダ、９…チルト用油圧シリンダ）
１２、２１２…操作手段（１２…ダイヤル、２１２…感圧パッド）
２１…算出手段
２２…ロータリーバルブ
２３…変位量推測手段
２９…コントローラ
６０…駆動制御手段（油圧回路）
６１…油圧供給源（油圧ポンプ）
７１…第１供給経路
７２…第２供給経路
Ｄ１…第１変位量
Ｖ１…第１変位速度
Ｄ２…第２変位量
Ｖ２…第２変位速度
Ｒ１…入力軸の回転方向（正方向）
Ｒ２…入力軸の回転方向（逆方向）

Claims (5)

1. 荷役用シリンダと、操作者の前記荷役用シリンダに対する操作が入力される操作手段と、前記操作手段からの出力信号に基づいて前記荷役用シリンダを制御する制御手段とを備えた産業車両において、
   前記操作手段は、前記操作者が動かした指先の変位量に対応する第１変位量と、前記指先の変位速度に対応する第１変位速度とを前記出力信号として前記制御手段に伝達するものであり、
   前記制御手段は、前記第１変位量に基づいて前記荷役用シリンダの変位量である第２変位量を算出し、かつ前記第１変位速度に基づいて前記荷役用シリンダの変位速度である第２変位速度を算出する算出手段と、前記荷役用シリンダを前記第２変位速度で駆動して前記第２変位量まで変位させる駆動制御手段とを有するものであることを特徴とする産業車両。
2. 前記操作手段は、前記操作者が前記指先を動かす動作により一方側又は他方側に回動するダイヤルを有し、前記ダイヤルの回転角度を前記第１変位量とし、かつ前記ダイヤルの回転速度を前記第１変位速度として前記制御手段に伝達するものである請求項１記載の産業車両。
3. 前記操作手段は、前記操作者が前記指先を一方側又は他方側に動かす動作を検出する感圧パッドを有し、前記指先を前記感圧パッドに当接させながら動かす変位量を前記第１変位量とし、前記指先を前記感圧パッドに当接させながら動かす変位速度を前記第１変位速度として前記制御手段に伝達するものである請求項１記載の産業車両。
4. 作動油を供給可能な油圧供給源を備え、
   前記荷役用シリンダは、前記油圧供給源から第１供給経路を介して前記作動油が供給されれば一方側に変位し、前記油圧供給源から第２供給経路を介して前記作動油が供給されれば他方側に変位する油圧シリンダであり、
   前記駆動制御手段は、回転可能な入力軸と、前記油圧供給源と前記油圧シリンダとの間に介在し、前記入力軸の正方向の回転に比例する量の前記作動油を前記第１供給経路から前記油圧シリンダに供給し、前記入力軸の逆方向の回転に比例する量の前記作動油を前記第２供給経路から前記油圧シリンダに供給するロータリーバルブと、前記第２変位量及び前記第２変位速度に基づいて前記入力軸を正方向又は逆方向に回転駆動する電動モータとを有している請求項１乃至３のいずれか１項記載の産業車両。
5. 前記ロータリーバルブから前記第１供給経路又は前記第２供給経路を通じて前記油圧シリンダに供給される前記作動油の量に基づいて、前記油圧シリンダの変位量を推測する変位量推測手段を備える請求項４記載の産業車両。

Images