JP2013159418A - フォークリフトの油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の動作対象を同時動作させる場合において、各動作対象を良好に動作させること。
【解決手段】リフトシリンダ１４から排出される作動油を油圧ポンプモータ３０へ流通させる油路Ｋ２に回生時下降用比例弁３３を配設するとともに、リフトシリンダ１４から排出される作動油をドレイン側（油タンクＴ側）に流通させる油路Ｋ３に同時動作時下降用比例弁３４を配設する。そして、制御部Ｓは、単独動作によるフォークの下降動作が行われる場合、リフトレバー２２の操作量に対応する流量の作動油を流通させるように回生時下降用比例弁３３を流通する流量を制御する。一方、制御部Ｓは、単独動作によるフォークの下降動作にマストの前傾動作又は後傾動作を加えた同時動作へ移行する場合、リフトレバー２２の操作量に対応する流量の作動油を流通させるように回生時下降用比例弁３３を流通する流量と同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、フォークリフトの油圧制御装置、特には油圧シリンダを制御するための油圧制御装置に関する。

従来、フォークリフトでは、フォークやマストなどの荷役用部材を動作させる機構として、油圧シリンダが採用されている。例えば、特許文献１の油圧装置では、油圧ポンプに対してフォークを動作させるためのリフトシリンダとマストを動作させるためのチルトシリンダを接続し、これらのシリンダに対して油圧ポンプから作動油を供給することでフォークやマストを動作させている。

特開２００６−１２４１４５号公報

ところで、油圧ポンプが複数のシリンダに接続される油圧装置では、フォークの動作とマストの動作をそれぞれ単独で行う場合、その動作対象を動作させるために指示された速度に合わせて電動機を制御することで、動作対象を指示速度で動作させることができる。しかしながら、上記油圧装置では、フォークの動作とマストの動作を同時に行う場合は、何れか一方の動作対象を動作させるために指示された速度に合わせて電動機を制御することになるので、両動作対象を指示速度で動作させることが難しかった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、複数の動作対象を同時動作させる場合において、各動作対象を良好に動作させることができるフォークリフトの油圧制御装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、昇降指示部材の操作によって作動油を給排させることによりフォークを上昇動作又は下降動作させる第１の油圧シリンダと、荷役指示部材の操作によって作動油を給排させることにより他の荷役用部材を荷役動作させる第２の油圧シリンダと、を備えたフォークリフトの油圧制御装置において、前記第１の油圧シリンダ及び前記第２の油圧シリンダに前記作動油の供給油路を介して接続される油圧ポンプモータと、前記第１の油圧シリンダから排出される作動油を前記油圧ポンプモータへ流通させる第１の油路と、前記第１の油圧シリンダから排出される作動油をドレイン側に流通させる第２の油路と、前記第１の油路に配設される電磁切換弁と、前記第２の油路に配設される電磁比例弁と、前記電磁切換弁及び前記電磁比例弁を流通する作動油の流量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、単独動作による前記フォークの下降動作が行われる場合、前記昇降指示部材の操作量に対応する流量の作動油を流通させるように前記電磁切換弁を流通する流量を制御し、単独動作による前記フォークの下降動作に前記荷役用部材の荷役動作を加えた同時動作へ移行する場合、前記昇降指示部材の操作量に対応する流量の作動油を流通させるように前記電磁切換弁を流通する流量と前記電磁比例弁を流通する流量を制御することを要旨とする。

これによれば、第１の油圧シリンダから排出される作動油が流通する油路として、電磁切換弁を配設した第１の油路と、電磁比例弁を配設した第２の油路とを設けた。これにより、単独動作によってフォークの下降動作が行われる場合は、電磁切換弁を流通する作動油の流量を制御することにより、油圧ポンプモータを油圧モータとして動作させて回生動作を行わせることができる。一方、フォークの下降動作に加えて他の荷役用部材を荷役動作させる同時動作が行われる場合は、電磁切換弁と電磁比例弁を流通する作動油の流量を制御することにより、フォークの下降動作の速度を充足させつつ、単独動作から同時動作に移行させることができる。したがって、複数の動作対象を同時動作させる場合において、各動作対象を良好に動作させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフォークリフトの油圧制御装置において、前記制御部は、前記電磁切換弁を流通する流量に合わせて前記電磁比例弁を流通する流量を制御することを要旨とする。これによれば、電磁切換弁を流通する流量に合わせて電磁比例弁を流通する流量を制御することで、フォークの下降動作の速度を確実に充足させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のフォークリフトの油圧制御装置において、前記電磁切換弁は電磁比例弁であって、前記第１の油路と前記第２の油路のそれぞれに電磁比例弁が配設されていることを要旨とする。

これによれば、第１の油路と第２の油路にそれぞれ比例弁を配設したことにより、流量を制御するための対象が同じ比例弁となり、その制御が行い易くなる。すなわち、両比例弁の流量の同期が取り易く、制御を簡素化することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のフォークリフトの油圧制御装置において、前記電磁切換弁はＯＮ−ＯＦＦ弁であり、前記制御部は、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を介して前記油圧ポンプモータへ流通する流量を制御することを要旨とする。これによれば、第１の油路に配設する電磁切換弁をＯＮ−ＯＦＦ弁とすることにより、装置のコストを抑制することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載のフォークリフトの油圧制御装置において、前記制御部は、前記同時動作から前記単独動作による前記フォークの下降動作へ移行する場合、前記昇降指示部材の操作量に対応する流量の作動油を流通させるように前記電磁切換弁を流通する流量と前記電磁比例弁を流通する流量を制御することを要旨とする。

これによれば、同時動作から単独動作へ移行する場合であっても、単独動作から同時動作へ移行する場合と同様に電磁切換弁及び電磁比例弁をそれぞれ流通する流量を制御することで、油圧ポンプモータを油圧モータとして動作させて回生動作を行わせることができる。

本発明によれば、複数の動作対象を同時動作させる場合において、各動作対象を良好に動作させることができる。

フォークリフトの側面図。 第１の実施形態の油圧制御装置の回路図。 （ａ）は、単独動作から同時動作へ移行する時の制御流量の変遷を示す説明図、（ｂ）は、モータ回転数の変遷を示す説明図。 （ａ）は、同時動作から単独操作へ移行する時の制御流量の変遷を示す説明図、（ｂ）は、モータ回転数の変遷を示す説明図。 第２の実施形態の油圧制御装置の回路図。 （ａ）は、単独動作から同時動作へ移行する時の制御流量の変遷を示す説明図、（ｂ）は、モータ回転数の変遷を示す説明図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、バッテリ式のフォークリフト１１の車体フレーム１２にはその前部にマスト１３が設けられている。マスト１３は車体フレーム１２に対して傾動可能に支持された左右一対のアウタマスト１３ａと、その内側に昇降可能に装備されたインナマスト１３ｂとからなる。両アウタマスト１３ａの後側には第１の油圧シリンダとしてのリフトシリンダ１４がアウタマスト１３ａと平行に固定されるとともに、リフトシリンダ１４のピストンロッド１４ａの先端がインナマスト１３ｂの上部に連結されている。

インナマスト１３ｂの内側にはリフトブラケット１５がインナマスト１３ｂに沿って昇降可能に装備され、リフトブラケット１５にはフォーク１６が取着されている。インナマスト１３ｂの上部にはチェーンホイール１７が支承され、チェーンホイール１７には、第１端部がリフトシリンダ１４の上部に、第２端部がリフトブラケット１５にそれぞれ連結されたチェーン１８が掛装されている。そして、リフトシリンダ１４の伸縮によりチェーン１８を介してフォーク１６がリフトブラケット１５とともに昇降動される。

車体フレーム１２の左右両側には第２の油圧シリンダとしてのティルトシリンダ１９の基端が回動可能に支持されるとともに、ティルトシリンダ１９のピストンロッド１９ａの先端がアウタマスト１３ａの上下方向ほぼ中央部に回動可能に連結されている。そして、ティルトシリンダ１９の伸縮によりマスト１３が傾動される。

運転室２０の前部にはステアリング２１、昇降指示部材としてのリフトレバー２２及び荷役指示部材としてのティルトレバー２３がそれぞれ設けられている。リフトレバー２２の操作によりリフトシリンダ１４が伸縮されるとともにフォーク１６が昇降するようになっている。また、ティルトレバー２３の操作によりティルトシリンダ１９が伸縮されるとともに、マスト１３が傾動するようになっている。

マスト１３は、予め定めた最後傾位置から最前傾位置の間で傾動可能とされている。図１に示すマスト１３の位置を垂直位置とした場合、運転室２０に接近する方向に傾動する動作が後傾動作となり、運転室２０から離間する方向に傾動する動作が前傾動作となる。本実施形態のフォークリフト１１の構成では、ティルトシリンダ１９が伸びる方向に動作した時にマスト１３が前傾動作する一方で、ティルトシリンダ１９が縮む方向に動作した時にマスト１３が後傾動作する。

以下、本実施形態の油圧制御装置について図２にしたがって説明する。
油圧制御装置は、リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１９の動作を制御する。そして、本実施形態の油圧制御装置は、図２に示すように、単一のポンプと該ポンプを駆動する単一のモータにより、リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１９を動作させる機構（油圧回路）を構成している。換言すれば、本実施形態の油圧制御装置は、単一のポンプ及びモータによって複数の油圧シリンダを動作させる。

油圧ポンプ及び油圧モータとして機能する油圧ポンプモータ３０には、電動機及び発電機として機能するモータ（回転電機）３１が接続されている。本実施形態においてモータ３１は、油圧ポンプモータ３０を油圧ポンプとして作動させる場合に電動機となり、油圧ポンプモータ３０を油圧モータとして作動させる場合に発電機となる。本実施形態の油圧ポンプモータ３０は、双方向に回転可能な構成とされている。

油圧ポンプモータ３０の第１流入出口３０ａには、作動油を供給又は排出するための油路が接続されている。そして、油圧ポンプモータ３０は、油路を介してリフトシリンダ１４のボトム室１４ｂに接続されている。油圧ポンプモータ３０が吐出する作動油をリフトシリンダ１４のボトム室１４ｂに流通させる供給油路としての油路Ｋ１には、当該油路Ｋ１を流通する作動油の流量を制御する上昇用比例弁３２が配設されている。上昇用比例弁３２は、作動油の流通を許容しない閉状態としての第１位置３２ａと、開状態としてその開度を任意に変更可能な第２位置３２ｂを取り得る。上昇用比例弁３２は、フォーク１６を上昇動作させる場合にボトム室１４ｂ側へ流通する作動油の流量を調整するために開度が制御される。

また、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される作動油を油圧ポンプモータ３０の第１流入出口３０ａに流通させる第１の油路としての油路Ｋ２には、当該油路Ｋ２を流通する作動油の流量を制御する電磁切換弁及び電磁比例弁としての回生時下降用比例弁３３が配設されている。回生時下降用比例弁３３は、作動油の流通を許容しない閉状態としての第１位置３３ａと、開状態としてその開度を任意に変更可能な第２位置３３ｂを取り得る。回生時下降用比例弁３３は、フォーク１６の下降動作に伴って油圧ポンプモータ３０に回生動作を行わせる場合に、油圧ポンプモータ３０側へ流通する作動油の流量を調整するために開度が制御される。

また、リフトシリンダ１４には、ボトム室１４ｂから排出される作動油をドレイン側となる油タンクＴに流通させる第２の油路としての油路Ｋ３が接続されている。そして、その油路Ｋ３には、当該油路Ｋ３を流通する作動油の流量を制御する電磁比例弁としての同時動作時下降用比例弁３４が配設されている。同時動作時下降用比例弁３４は、作動油の流通を許容しない閉状態としての第１位置３４ａと、開状態としてその開度を任意に変更可能な第２位置３４ｂを取り得る。同時動作とは、フォーク１６の昇降動作とマスト１３の前後傾動動作、すなわちリフトシリンダ１４とティルトシリンダ１９を、同時に動作させることである。そして、同時動作時下降用比例弁３４は、フォーク１６とマスト１３の同時動作を行わせる場合に作動油の流量を調整するために開度が制御される。

また、油圧ポンプモータ３０の第１流入出口３０ａには、ティルトシリンダ１９のボトム室１９ｂ又はロッド室１９ｒに作動油を流通させる供給油路としての油路Ｋ４が接続されている。また、ティルトシリンダ１９には、ボトム室１９ｂ又はロッド室１９ｒから排出される作動油を油タンクＴに流通させる油路Ｋ５が接続されている。そして、油路Ｋ４，Ｋ５には、これらの油路Ｋ４，Ｋ５を流通する作動油の流量を制御するティルト用比例弁３５が配設されている。ティルト用比例弁３５は、作動油の流通を許容しない閉状態としての第１位置３５ａと、開状態としてその開度を任意に変更可能な第２位置３５ｂと、開状態としてその開度を任意に変更可能な第３位置３５ｃと、を取り得る。ティルト用比例弁３５は、マスト１３を前傾動作又は後傾動作させる場合にボトム室１９ｂ又はロッド室１９ｒへ流通する作動油の流量を調整するために開度が制御される。ティルト用比例弁３５が第２位置３５ｂの場合は、ボトム室１９ｂへ作動油が流入する一方でロッド室１９ｒから作動油が排出されることにより、ティルトシリンダ１９が伸長してマスト１３が前傾動作する。また、ティルト用比例弁３５が第３位置３５ｃの場合は、ロッド室１９ｒへ作動油が流入する一方でボトム室１９ｂから作動油が排出されることにより、ティルトシリンダ１９が収縮して後傾動作する。

また、油圧ポンプモータ３０の第１流入出口３０ａと油タンクＴの間の油路Ｋ６には、圧力上昇を防止するリリーフ弁３６が配設されている。また、油圧ポンプモータ３０の第１流入出口３０ａと油タンクＴの間の油路Ｋ７には、油圧ポンプモータ３０の第１流入出口３０ａから吐出した作動油が油タンクＴ側へ逆流することを防止するチェック弁（逆止弁）３７が配設されている。また、油圧ポンプモータ３０の第２流入出口３０ｂと油タンクＴの間の油路Ｋ８には、第２流入出口３０ｂから排出される作動油が油タンクＴへ流通することを許容するチェック弁３８が配設されている。油タンクＴへ戻される作動油は、フィルタ３９を介して油タンクＴへ流入する。また、油圧ポンプモータ３０の第２流入出口３０ｂには、油タンクＴから汲み上げられる作動油を流通させる油路Ｋ９が接続されている。そして、油路Ｋ９には、油タンクＴの作動油が油圧ポンプモータ３０の第２流入出口３０ｂへ流通することを許容するチェック弁４０が配設されている。

次に、油圧制御装置の制御部Ｓの構成を説明する。
制御部Ｓには、リフトレバー２２の操作量を検出するポテンショメータ２２ａとティルトレバー２３の操作量を検出するポテンショメータ２３ａとが電気的に接続されている。制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に基づくポテンショメータ２２ａからの検出信号をもとに、モータ３１の回転を制御するとともに、上昇用比例弁３２、回生時下降用比例弁３３、及び同時動作時下降用比例弁３４の各比例弁の開度を制御する。また、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に基づくポテンショメータ２３ａからの検出信号をもとに、モータ３１の回転を制御するとともに、ティルト用比例弁３５の開度を制御する。

また、制御部Ｓには、インバータＳ１が電気的に接続されている。そして、モータ３１には、バッテリＢＴの電力がインバータＳ１を介して供給される。なお、モータ３１で生じた電力は、インバータＳ１を介してバッテリＢＴに蓄電される。バッテリ式のフォークリフト１１は、バッテリＢＴに蓄電された電力を駆動源として走行する。

以下、本実施形態の油圧制御装置の作用を図３及び図４にしたがって説明する。
最初に、単独動作によってフォーク１６を上昇動作させる場合について説明する。単独動作とは、フォーク１６を動作させる時にはマスト１３を前傾動作又は後傾動作させず、マスト１３を動作させる時にはフォーク１６を上昇動作又は下降動作させないことである。

フォーク１６を上昇動作させる場合は、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂに作動油を供給する。そして、制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に応じた流量（目標流量）の作動油が流通するように、モータ３１の回転数と上昇用比例弁３２の弁開度を制御する。目標流量を［Ｑ］、回転数を［ｎ］、油圧ポンプモータ３０の吐出容積を［Ｖ］とした場合、目標流量「Ｑ」は、以下の（１）式で算出される。

Ｑ＝ｎ×Ｖ …（１）
したがって、制御部Ｓは、（１）式を満たすようにモータ３１の回転数を設定するとともに、その回転数でモータ３１を回転させる。また、制御部Ｓは、（１）式を満たすように上昇用比例弁３２の弁開度を設定して流通する作動油の流量を制御する。

これにより、油圧ポンプモータ３０は、モータ３１の回転によって油圧ポンプとして機能することで油タンクＴの作動油を吸込み、その作動油を第１流入出口３０ａから吐出する。この作動油は、上昇用比例弁３２を流通してリフトシリンダ１４のボトム室１４ｂに供給される。その結果、フォーク１６は、リフトシリンダ１４の伸長によって上昇動作する。なお、制御部Ｓは、上昇動作を終了させる場合、上昇用比例弁３２を第１位置３５ａとする。

次に、単独動作によってフォーク１６を下降動作させる場合について説明する。
フォーク１６を下降動作させる場合は、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから作動油を排出する。そして、制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に応じた目標流量の作動油が流通するように、モータ３１の回転数と回生時下降用比例弁３３の弁開度を制御する。すなわち、制御部Ｓは、上記（１）式を満たすようにモータ３１の回転数を設定するとともに、その回転数でモータ３１を回転させる。また、制御部Ｓは、（１）式を満たすように回生時下降用比例弁３３の弁開度を設定して流通する作動油の流量を制御する。また、制御部Ｓは、単独動作による下降動作時、上昇用比例弁３２、同時動作時下降用比例弁３４、及びティルト用比例弁３５をそれぞれ第１位置３３ａ，３４ａ，３５ａとする。

回生時下降用比例弁３３が開弁すると、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される作動油は、回生時下降用比例弁３３を介して油圧ポンプモータ３０側へ流通する。このとき、モータ３１は、油圧ポンプモータ３０がボトム室１４ｂから排出された作動油を駆動力として動作する場合、出力トルクがマイナス側の値となり、回生動作を行う。つまり、油圧ポンプモータ３０は、モータ３１を力行動作させなくても、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度で下降動作させるための回転数で動作する。また、回生動作では、開弁された回生時下降用比例弁３３を流通する作動油の流量により、下降動作の速度が制御される。そして、モータ３１は、油圧ポンプモータ３０が油圧モータとして機能することで発電機として機能する。このため、発電機として動作するモータ３１で生じた電力は、インバータＳ１を介してバッテリＢＴに蓄電されることになる。なお、制御部Ｓは、下降動作を終了させる場合、回生時下降用比例弁３３を第１位置３３ａとする。

次に、単独操作によってフォーク１６を下降動作させている時にマスト１３を前傾動作又は後傾動作させる場合、すなわち、フォーク１６の下降動作中に同時動作を行わせる場合について説明する。

本実施形態の油圧制御装置では、図２に示すように、単一の油圧ポンプモータ３０及びモータ３１でリフトシリンダ１４とティルトシリンダ１９を動作させる。このため、フォーク１６の下降動作中にマスト１３を前傾動作又は後傾動作させる場合は、モータ３１を力行動作させてティルトシリンダ１９に作動油を流通させる。そして、本実施形態の油圧制御装置では、フォーク１６の下降動作に伴うモータ３１の回生動作からマスト１３の前傾動作又は後傾動作のための力行動作へスムーズに移行させる制御を行う。具体的に言えば、回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４を同時に開弁させて、リフトレバー２２の操作量に応じた下降速度を充足させるように流量を制御しつつ、モータ３１を回生動作から力行動作へ移行させる。

図３（ａ）は、単独動作によるフォーク１６の下降動作中にティルトレバー２３が操作された場合の回生時下降用比例弁３３の制御流量（図中の実線）と、同時動作時下降用比例弁３４の制御流量（図中の一点鎖線）と、油圧ポンプモータ３０の制御流量（図中の破線）の変遷を示す。なお、図３（ａ）では、リフトレバー２２の操作量に応じた目標流量に対して回生効率が低下しないよう回生時下降用比例弁３３の制御流量をポンプ流量よりも［α］だけ多く制御する場合の回生時下降用比例弁３３の制御流量を示す。この場合の目標流量［Ｑ］は、以下の（２）式となる。

Ｑ＝ｎ×Ｖ＋α …（２）
そして、制御部Ｓは、単独動作によるフォーク１６の下降動作中は、上記（２）式で示す目標流量［Ｑ］となるように、回生時下降用比例弁３３の弁開度を設定する。より具体的に言えば、制御部Ｓは、弁開度の設定により、回生時下降用比例弁３３を流通する流量［Ｑａ］を制御的には式（２）に示す目標流量［Ｑ］とする一方で、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量［Ｑｂ］を［０（零）］とする。比例弁を流通する流量を［０］とする場合は、全閉状態となる。図３（ａ）では、時間ｔ１の間の回生時下降用比例弁３３の制御流量を［Ｑａ（＝ｎ×Ｖ＋α）］としている。また、時間ｔ１の間のモータ３１は、図３（ｂ）に示すように、一定回転数で回生動作を行っている。なお、制御流量とは、制御上の流量であって、実際に比例弁を流通する流量とは相違する。すなわち、本実施形態の場合、図３（ａ）に示すように、回生時下降用比例弁３３の制御流量を前述のように［ｎ×Ｖ×α］としているが、油圧ポンプモータ３０の制御流量を［ｎ×Ｖ］としている。このため、回生時下降用比例弁３３を実際に流通する流量は、油圧ポンプモータ３０の制御流量に応じた［ｎ×Ｖ］となる。

そして、制御部Ｓは、時間ｔ１の経過時点でティルトレバー２３の操作を検出すると、同時動作を行わせるために、回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４の作動油の流量［Ｑａ］，［Ｑｂ］を制御する。この制御により、モータ３１を回生動作から力行動作に移行させる。具体的に言えば、制御部Ｓは、モータ３１が回生動作から力行動作に移行する迄（図中の時間ｔ２）、以下の（３）式を満たすように、回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４の制御流量を制御する。

Ｑａ＋Ｑｂ＝ｎ×Ｖ＋α …（３）
すなわち、制御部Ｓは、図３（ａ）に示すように、回生時下降用比例弁３３を流通する流量が時間の経過とともに減少するように弁開度を設定する一方で、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量が時間の経過とともに増加するように弁開度を設定する。つまり、回生時下降用比例弁３３の制御流量を減少させる一方で、同時動作時下降用比例弁３４の制御流量を増加させることで、回生時下降用比例弁３３を流通する流量を時間の経過とともに減少させるとともに同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量を時間の経過とともに増加させる。この制御によれば、上記（３）式を満たすように流量を制御するため、回生時下降用比例弁３３を流通する流量の減少分が、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量の増加分となる。

回生時下降用比例弁３３を流通する作動油は、図２に示すように、油圧ポンプモータ３０の第１流入出口３０ａへ流入する。このため、上記制御によって回生時下降用比例弁３３を流通する流量が減少すると、図３（ｂ）に示すように、回生動作を行っているモータ３１の回転数が減少し、モータ３１は減速する。一方、同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油は、図２に示すように、油タンクＴに流入する。

このような制御によれば、単独動作によってフォーク１６を下降動作させている場合の下降動作の速度は、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される作動油が回生時下降用比例弁３３を流通して油圧ポンプモータ３０へ流入することにより、回生時下降用比例弁３３を流通する流量によって充足される。そして、同時動作が開始した場合、モータ３１が回生動作から力行動作へ移行する段階（図中の時間ｔ２）では、回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４の両方に作動油が流通するようになる。このため、下降動作の速度は、回生時下降用比例弁３３を流通する流量と同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量の合算流量によって充足される。また、モータ３１が力行動作に移行した場合の下降動作の速度は、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量によって充足される。本実施形態において同時動作時下降用比例弁３４を介して作動油を油タンクＴへ流入させる油路は、下降動作を充足させるために作動油を流通させるバイパス路としての機能を果たす。

そして、制御部Ｓは、モータ３１が力行動作に移行すると、ティルトレバー２３の操作量に応じた流量の作動油が流通するように、モータ３１の回転数とティルト用比例弁３５の弁開度を設定する。これにより、油圧ポンプモータ３０から吐出される作動油は、ティルト用比例弁３５を介してティルトシリンダ１９へ流入する。具体的に言えば、マスト１３の前傾動作時において作動油はティルトシリンダ１９のボトム室１９ｂに流入する一方で、マスト１３の後傾動作時において作動油はティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒに流入する。また、制御部Ｓは、モータ３１が力行動作に移行した場合、リフトレバー２２の操作量に応じて同時動作時下降用比例弁３４の弁開度を設定して、流量を制御する。このとき、制御部Ｓは、回生時下降用比例弁３３についてその弁開度を「０（零）」に設定して、流量を「０（零）」に制御する。

次に、フォーク１６の下降動作とマスト１３の前傾動作又は後傾動作を同時動作している状態から、フォーク１６の下降動作を単独動作させる状態に戻った場合について説明する。この場合は、同時動作から単独動作へ戻った後に、再び、モータ３１に回生動作を行わせるように回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４を制御する。

図４（ａ）に示すように、同時動作時（図中の時間ｔ３）、同時動作時下降用比例弁３４の制御流量［Ｑｂ（図中の一点鎖線）］は［ｎ×Ｖ＋α］となり、回生時下降用比例弁３３を流通する流量［Ｑａ（図中の実線）］は［０（零）］となる。そして、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作を検出しなくなると、モータ３１の制御を終了する。これにより、モータ３１は、図４（ｂ）に示すように、回転数が減少し、減速する。その後、制御部Ｓは、モータ３１の回転数が「０（零）」になると、回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４をそれぞれ流通する作動油の流量［Ｑａ］，［Ｑｂ］を制御することにより、モータ３１を回生動作に移行させる。具体的に言えば、制御部Ｓは、上記（３）式を満たすように、回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４の制御流量を制御する。

すなわち、制御部Ｓは、図４（ａ）に示すように、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量が時間の経過とともに減少するように弁開度を設定する一方で、回生時下降用比例弁３３を流通する流量が時間の経過とともに増加するように弁開度を設定する。つまり、同時動作時下降用比例弁３４の制御流量を減少させる一方で、回生時下降用比例弁３３の制御流量を増加させることで、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量を時間の経過とともに減少させるとともに回生時下降用比例弁３３を流通する流量を時間の経過とともに増加させる。この制御によれば、上記（３）式を満たすように流量を制御するため、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量の減少分が、回生時下降用比例弁３３を流通する流量の増加分となる。

回生時下降用比例弁３３を流通する作動油は、図２に示すように、油圧ポンプモータ３０の第１流入出口３０ａへ流入する。このため、上記制御によって回生時下降用比例弁３３を流通する流量が増加すると、図４（ｂ）に示すように、モータ３１は、回生動作側に回転数が増加して増速する。つまり、モータ３１は回生動作を行う。

このような制御によれば、同時動作から単独操作に移行した場合も、回生時下降用比例弁３３を流通する流量と同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量を制御することにより、モータ３１が再び回生動作を行うようになる。そして、下降動作の速度は、図４（ａ）に示す時間ｔ４の間、回生時下降用比例弁３３を流通する作動油の流量と同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油の流量の合算流量によって充足される。また、時間ｔ４の経過後の下降動作の速度は、同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油の流量が「０（零）」となることにより、回生時下降用比例弁３３を流通する作動油の流量によって充足される。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される作動油を流通する油路として回生時下降用比例弁３３を配設した油路Ｋ２と、同時動作時下降用比例弁３４を配設した油路Ｋ３とを設けた。これにより、単独動作によってフォーク１６の下降動作が行われる場合は、回生時下降用比例弁３３を流通する作動油の流量を制御することにより、モータ３１を回生動作させることができる。一方、フォーク１６の下降動作に加えてマスト１３を前傾動作又は後傾動作させる同時動作が行われる場合は、回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油の流量を制御することにより、フォーク１６の下降動作の速度を充足させつつ、単独動作から同時動作に移行させることができる。したがって、複数の動作対象（マスト１３とフォーク１６）を同時動作させる場合において、各動作対象を良好に動作させることができる。

（２）そして、本実施形態では、回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油の流量を制御することにより、単独動作から同時動作へスムーズに移行させることができる。すなわち、同時動作の開始に伴って回生時下降用比例弁３３を直ちに閉弁してしまうと、フォーク１６の下降動作が停止したり、速度変動によるショックが発生したりする虞がある。しかし、本実施形態では、フォーク１６の下降動作の速度を充足させつつ、回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４の流量を線形的に変化させているので、動作の停止や速度変動などの現象が生じ難い。

（３）また、本実施形態では、単一の油圧ポンプモータ３０及び単一のモータ３１を用いてリフトシリンダ１４とティルトシリンダ１９を制御するので、複数のポンプやモータを採用する油圧制御装置に比して、コスト的に有利である。また、油圧制御装置の搭載スペースも小さくすることができるので、車体の大型化を抑制できる。

（４）また、同時動作から単独動作へ移行する場合であっても、単独動作から同時動作へ移行する場合と同様に回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油の流量を制御することにより、モータ３１に回生動作を行わせることができる。また、同時動作から単独動作へ移行する場合においても、スムーズに移行させることができる。

（５）また、回生時下降用比例弁３３と同時動作時下降用比例弁３４の２つの比例弁を設けて流量の制御を行うので、その制御が簡単である。すなわち、流量を制御するための対象が同じ比例弁であるから、制御を同期させ易い。

（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態を図５及び図６にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。

本実施形態の油圧制御装置は、図５に示すように、第１の実施形態の回生時下降用比例弁３３に代えて、油路Ｋ２に電磁切換弁としての回生時下降用切換弁４５を配設している。回生時下降用切換弁４５は、作動油の流通を許容しない閉状態としての第１位置４５ａと、作動油の流通を許容する開状態としての第２位置４５ｂを取り得る。本実施形態の回生時下降用切換弁４５は、第１位置４５ａと第２位置４５ｂの２位置を取り得るＯＮ−ＯＦＦ弁とされている。

以下、本実施形態の油圧制御装置の作用を図６にしたがって説明する。
なお、単独操作によるフォーク１６の上昇動作についてはその制御内容が第１の実施形態と同じであるため、その重複する説明を省略する。

単独操作によってフォーク１６を下降動作させる場合、制御部Ｓは、回生時下降用切換弁４５を第２位置４５ｂとするとともに、上記（１）式を満たすようにモータ３１の回転数を設定する。そして、制御部Ｓは、モータ３１の回転数を制御することにより、油圧ポンプモータ３０へ流入する作動油の流量［Ｑ］を制御する。なお、制御部Ｓは、単独動作による下降動作時、上昇用比例弁３２、同時動作時下降用比例弁３４、及びティルト用比例弁３５をそれぞれ第１位置３３ａ，３４ａ，３５ａとする。

次に、単独操作によってフォーク１６を下降動作させている時にマスト１３を前傾動作又は後傾動作させる場合、すなわち、フォーク１６の下降動作中に同時動作を行わせる場合について説明する。

本実施形態の油圧制御装置では、同時動作時下降用比例弁３４と回生時下降用切換弁４５を同時に開弁させて、リフトレバー２２の操作量に応じた下降速度を充足させるように流量の制御を行いつつ、モータ３１を回生動作から力行動作へ移行させる。

図６（ａ）は、単独動作によるフォーク１６の下降動作中にティルトレバー２３が操作された場合の油圧ポンプモータ３０へ流通する作動油の流量（図中の実線）と、同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油の流量（図中の一点鎖線）の変遷を示す。そして、制御部Ｓは、単独動作によるフォーク１６の下降動作中は、油圧ポンプモータ３０へ流通する作動油の流量を目標流量［Ｑ］とする一方で、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量［Ｑｂ］を［０（零）］とする。そして、制御部Ｓは、時間ｔ５の時点でティルトレバー２３の操作を検出すると、同時動作を行わせるために、回生時下降用比例弁３３を流通する作動油の流量［Ｑｂ］を制御することにより、モータ３１を回生動作から力行動作に移行させる。具体的に言えば、制御部Ｓは、モータ３１が回生動作から力行動作に移行する迄（図中の時間ｔ６）、以下の（４）式を満たすように、同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油の流量［Ｑｂ］を制御する。

Ｑｂ＝（ｎ−ｎａ）×Ｖ …（４）
上記（４）式において、［ｎ］は目標流量［Ｑ］を満たすためのモータ３１の回転数である。また、［ｎａ］はモータ３１を回生動作から力行動作へ移行させるために減速している時の回転数である。上記（４）式によれば、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量は、油圧ポンプモータ３０の回転数に同期するように決定される。

そして、上記（４）式を満たすように同時動作時下降用比例弁３４の弁開度を設定すると、同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油の流量［Ｑｂ］は、図６（ａ）に示すように、時間の経過とともに増加する。その一方で、油圧ポンプモータ３０へ流通する作動油の流量は、図６（ａ）に示すように、時間の経過とともに減少する。このとき、油圧ポンプモータ３０へ流通する作動油の流量は、［Ｑ−Ｑｂ］によって求めることができる。すなわち、油圧ポンプモータ３０へ流通する流量の減少分が、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量の増加分となる。なお、油圧ポンプモータ３０へ流通する流量は、回生時下降用切換弁４５を流通する作動油の流量となる。また、制御部Ｓは、モータ３１の回転数を制御することにより、油圧ポンプモータ３０へ流通する流量を制御する。

そして、制御部Ｓは、モータ３１が力行動作に移行すると、そのタイミング（図中の時間ｔ６）で回生時下降用切換弁４５を第１位置４５ａとする。すなわち、回生時下降用切換弁４５を全閉状態とする。回生時下降用切換弁４５を全閉状態とした場合、図６（ａ）に示すように、回生時下降用切換弁４５を介して油圧ポンプモータ３０へ流通する作動油の流量は［０（零）］となる。一方、同時動作時下降用比例弁３４を介して油タンクＴへ流通する作動油の流量［Ｑｂ］は、目標流量［Ｑ（＝ｎ×Ｖ）］となる。

このような制御によれば、単独動作によってフォーク１６を下降動作させている場合の下降動作の速度は、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される作動油が回生時下降用切換弁４５を介して油圧ポンプモータ３０へ流通することにより、回生時下降用切換弁４５を流通する作動油の流量によって充足される。そして、同時動作が開始した場合、モータ３１が回生動作から力行動作へ移行する段階（図中の時間ｔ５〜時間ｔ６）では、回生時下降用切換弁４５と同時動作時下降用比例弁３４の両方に作動油が流通するようになる。このため、下降動作の速度は、回生時下降用切換弁４５を流通する流量（油圧ポンプモータ３０へ流通する作動油の流量）と同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量の合算流量によって充足される。また、モータ３１が力行動作に移行した場合の下降動作の速度は、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量によって充足される。

また、制御部Ｓは、モータ３１が力行動作に移行すると、ティルトレバー２３の操作量に応じた流量の作動油が流通するように、モータ３１の回転数とティルト用比例弁３５の弁開度を設定する。これにより、油圧ポンプモータ３０から吐出される作動油は、ティルト用比例弁３５を介してティルトシリンダ１９へ流入する。また、制御部Ｓは、モータ３１が力行動作に移行した場合、リフトレバー２２の操作量に応じて同時動作時下降用比例弁３４の弁開度を設定して流量を制御する。

次に、フォーク１６の下降動作とマスト１３の前傾動作又は後傾動作を同時動作している状態から、フォーク１６の下降動作を単独動作させる状態に戻った場合について説明する。この場合は、同時動作から単独動作へ戻った後に、再び、モータ３１に回生動作を行わせるように油圧ポンプモータ３０（回生時下降用切換弁４５）と同時動作時下降用比例弁３４を制御する。なお、この場合の油圧ポンプモータ３０（回生時下降用切換弁４５）を流通する作動油の流量と同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油の流量の変遷、及びモータ３１の回転数の変遷は、図４（ａ），（ｂ）と同様に表すことができる。そして、本実施形態の場合、図４（ａ）に実線で示す流量の変遷が、油圧ポンプモータ３０を流通する作動油の流量の変遷となる。

図４（ａ）に示すように、同時動作時（図中の時間ｔ３）、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量［Ｑｂ（図中の一点鎖線）］は［ｎ×Ｖ］となり、油圧ポンプモータ３０を流通する流量は［０（零）］となる。そして、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作を検出しなくなると、モータ３１の制御を終了する。これにより、モータ３１は、図４（ｂ）に示すように、回転数が減少し、減速する。その後、制御部Ｓは、モータ３１の回転数が「０（零）」になると、回生時下降用切換弁４５を第２位置４５ｂとし、油圧ポンプモータ３０を流通する作動油の流量と同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油の流量［Ｑｂ］を制御することにより、モータ３１を回生動作に移行させる。すなわち、制御部Ｓは、油圧ポンプモータ３０を流通する作動油の流量と同時動作時下降用比例弁３４を流通する作動油の流量［Ｑｂ］の合算流量が目標流量［Ｑ］となるように同時動作時下降用比例弁３４の開度を設定する。

そして、制御部Ｓは、図４（ａ）に示すように、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量が時間の経過とともに減少するように弁開度を設定することにより、油圧ポンプモータ３０を流通する流量を時間の経過とともに増加させる。このとき、回生時下降用切換弁４５を流通する作動油は、図２に示すように、油圧ポンプモータ３０の第１流入出口３０ａへ流入する。このため、上記制御によって油圧ポンプモータ３０を流通する流量が増加すると、図４（ｂ）に示すように、モータ３１は、回生動作側に回転数が増加して増速する。つまり、モータ３１は回生動作を行う。

このような制御によれば、同時動作から単独操作に移行した場合も、油圧ポンプモータ３０を流通する流量と同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量を制御することにより、モータ３１が再び回生動作を行うようになる。そして、下降動作の速度は、図４（ａ）に示す時間ｔ４の間、油圧ポンプモータ３０を流通する流量と同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量の合算流量によって充足される。また、時間ｔ４の経過後の下降動作の速度は、同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量が「０（零）」となることにより、油圧ポンプモータ３０を流通する流量によって充足される。

したがって、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（４）に加えて、以下に示す効果を得ることができる。なお、本実施形態において上記効果（１）〜（４）は、回生時下降用比例弁３３に代えて回生時下降用切換弁４５を設けることによって生じ得る。

（６）油路Ｋ２にＯＮ−ＯＦＦ弁としての回生時下降用切換弁４５を配設し、油圧ポンプモータ３０へ流通する作動油の流量を制御する。このため、油圧制御装置のコストを抑制することができる。また、電磁弁の制御を簡素化することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 各実施形態において、油圧ポンプモータ３０に接続する油圧シリンダを、荷役用部材としてのマスト１３以外の荷役用部材を荷役動作させる油圧シリンダとしても良い。例えば、フォーク１６を左右動作、傾動動作又は回転動作させるための油圧シリンダとしても良い。また、荷をクランプするためのクランプ装置を動作させるための油圧シリンダとしても良い。なお、荷役用部材とは、荷の積み卸しを行う場合にフォークリフトの運転者が操作するものである。

○ 第１の実施形態において、回生時下降用比例弁３３を流通する流量と同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量は、その合算流量がリフトレバー２２の操作量に応じた流量となれば、その変化の態様を変更しても良い。例えば、段階的（ステップ状）に減少又は増加しても良い。同様に、第２の実施形態においても、油圧ポンプモータ３０を流通する流量と同時動作時下降用比例弁３４を流通する流量の変化の態様を変更しても良い。

○ 各実施形態において、リフトレバー２２の操作量に応じた流量（目標流量）と、実際に流れる流量との間に許容差が設定されていても良い。例えば、目標流量に対して実際に流れる流量が許容差範囲において増減しても良い。

○ 各実施形態において、同時動作時下降用比例弁３４を流通した作動油を油タンクＴに代えて別途設けられた油圧ポンプモータに戻しても良い。例えば、この油圧ポンプモータは、フォーク１６やマスト１３以外の荷役用部材を動作させるための油圧シリンダに作動油を供給するものであっても良い。また、この油圧ポンプモータは、発電専用に設けたものであっても良い。

○ 第１の実施形態において、リフトレバー２２の操作量に応じた流量［Ｑ］を、式（１）で算出される流量として制御を行っても良い。
○ 各実施形態において、チェック弁３７と油路Ｋ７を設けなくても良い。

１１…フォークリフト、１４…リフトシリンダ、１６…フォーク、１９…ティルトシリンダ、２２…リフトレバー、２３…ティルトレバー、３０…油圧ポンプモータ、３１…モータ、３３…回生時下降用比例弁、３４…同時動作時下降用比例弁、４５…回生時下降用切換弁、Ｋ１〜Ｋ４…油路、Ｓ…制御部。

Claims (5)

1. 昇降指示部材の操作によって作動油を給排させることによりフォークを上昇動作又は下降動作させる第１の油圧シリンダと、荷役指示部材の操作によって作動油を給排させることにより他の荷役用部材を荷役動作させる第２の油圧シリンダと、を備えたフォークリフトの油圧制御装置において、
   前記第１の油圧シリンダ及び前記第２の油圧シリンダに前記作動油の供給油路を介して接続される油圧ポンプモータと、
   前記第１の油圧シリンダから排出される作動油を前記油圧ポンプモータへ流通させる第１の油路と、
   前記第１の油圧シリンダから排出される作動油をドレイン側に流通させる第２の油路と、
   前記第１の油路に配設される電磁切換弁と、
   前記第２の油路に配設される電磁比例弁と、
   前記電磁切換弁及び前記電磁比例弁を流通する作動油の流量を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、単独動作による前記フォークの下降動作が行われる場合、前記昇降指示部材の操作量に対応する流量の作動油を流通させるように前記電磁切換弁を流通する流量を制御し、単独動作による前記フォークの下降動作に前記荷役用部材の荷役動作を加えた同時動作へ移行する場合、前記昇降指示部材の操作量に対応する流量の作動油を流通させるように前記電磁切換弁を流通する流量と前記電磁比例弁を流通する流量を制御することを特徴とするフォークリフトの油圧制御装置。
2. 前記制御部は、前記電磁切換弁を流通する流量に合わせて前記電磁比例弁を流通する流量を制御することを特徴とする請求項１に記載のフォークリフトの油圧制御装置。
3. 前記電磁切換弁は電磁比例弁であって、前記第１の油路と前記第２の油路のそれぞれに電磁比例弁が配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォークリフトの油圧制御装置。
4. 前記電磁切換弁はＯＮ−ＯＦＦ弁であり、
   前記制御部は、前記ＯＮ−ＯＦＦ弁を介して前記油圧ポンプモータへ流通する流量を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォークリフトの油圧制御装置。
5. 前記制御部は、前記同時動作から前記単独動作による前記フォークの下降動作へ移行する場合、前記昇降指示部材の操作量に対応する流量の作動油を流通させるように前記電磁切換弁を流通する流量と前記電磁比例弁を流通する流量を制御することを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載のフォークリフトの油圧制御装置。