JP2013166605A - 油圧システムおよび該油圧システムを備えたフォークリフト - Google Patents

Abstract

【課題】初期段階における作動油のリークを発見することができる油圧システムおよび該油圧システムを備えたフォークリフトを提供する。
【解決手段】第１油圧シリンダ５および第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂと、第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂを介して第１油圧シリンダ５に作動油を供給する油圧装置１０Ａとを備え、油圧装置１０Ａは、第１油圧シリンダ５のピストン摺動量を検出する第１検出手段１５と、第２油圧シリンダ６Ｂのピストン動作を検出する第２検出手段１６と、第２検出手段１６でピストン動作が検出されたときに、第１検出手段１５で検出されたピストン摺動量が最大ピストン摺動量に達しているか否かに基づいて、第１油圧シリンダ５のボトム室５ｄからロッド室５ｅへの作動油のリークの有無を判定するリーク判定手段１７と、リーク判定手段１７でリークがあると判定された場合に警告を発する警告手段１８と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のマストに案内されたフォークを段階的に昇降させる油圧システムおよび該油圧システムを備えたフォークリフトに関する。

図５（Ａ）に示すように、従来から、フォークリフト等の車体前部に取り付けられたアウタマスト３、ミドルマスト２０およびインナマスト４からなる３段式のマストに設けられた油圧システム１Ｃが知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかる油圧システム１Ｃでは、フォーク８付きのリフトブラケット７を昇降させるための内部ドレン型の第１油圧シリンダ５がインナマスト４に設けられており、インナマスト４およびミドルマスト２０を昇降させるための左右一対の第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂがアウタマスト３に設けられている。

図６に示すように、第１油圧シリンダ５は、シリンダチューブ５ａと、該シリンダチューブ５ａ内を上下に摺動するピストン５ｂと、該ピストン５ｂ上面に延設されたロッド５ｃとを有している。また、第１油圧シリンダ５には、シリンダチューブ５ａ内のピストン５ｂ下方にボトム室５ｄが形成され、ピストン５ｂ上方にロッド室５ｅが形成され、ロッド５ｃ内部に内部室５ｆが形成されている。

ロッド室５ｅには、クッション油５ｇが入れられている。該クッション油５ｇは、ピストン５ｂが上方に摺動しきる直前（ストロークエンド直前）に、ピストン５ｂ上面とシリンダチューブ５ａの上端とで挟まれることにより圧縮されて、ロッド室５ｅから内部室５ｆに所定の流速で流入し始める。これにより、ピストン５ｂの摺動速度が下がるので、ピストン５ｂ上面がシリンダチューブ５ａの上端にあたるときに生じる衝撃を和らげることができる。

第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂは、第１油圧シリンダ５と同様に、シリンダチューブ６ａ、ピストン６ｂ、ロッド６ｃ、ボトム室６ｄおよびロッド室６ｅを有している。第２油圧シリンダ６Ａのロッド６ｃには、作動油を通流させる流路６ｈが形成されている。

第１油圧シリンダ５および第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂは、第１配管１９ａおよび第２配管１９ｂを介して相互に接続されている。具体的には、第１油圧シリンダ５のボトム室５ｄが、第１配管１９ａを介して第２油圧シリンダ６Ａのロッド６ｃに接続されており、第２油圧シリンダ６Ａのボトム室６ｄが、第２配管１９ｂを介して第２油圧シリンダ６Ｂのボトム室６ｄおよび油圧装置１０Ｃに接続されている。

油圧装置１０Ｃは、第１油圧シリンダ５および第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂの各ボトム室５ｄ、６ｄに作動油を供給するためのものであり、作動油の流れを制御するコントロールバルブ１１と、作動油が貯留された作動油タンク１２と、該作動油タンク１２の作動油を吸引して吐出する油圧ポンプ１３と、該油圧ポンプ１３を駆動する油圧モータ１４とを有している。

この油圧システム１Ｃでは、第１油圧シリンダ５のピストン５ｂを上方に摺動させるために必要な動作圧力が、第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂのピストン６ｂを上方に摺動させるために必要な動作圧力よりも低くなるように設定されている。
具体的には、シリンダチューブ５ａの内径をシリンダチューブ６ａの内径よりも大きくして、ピストン５ｂの受圧面積をピストン６ｂの受圧面積よりも大きくしている。

これにより、油圧システム１Ｃでは、油圧装置１０Ｃから作動油が供給されると、第１油圧シリンダ５のロッド５ｃが先に伸長して（図５（Ｂ）参照）、ロッド５ｃが伸長しきった（ピストン５ｂがストロークエンドまで摺動した）後に、第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂのロッド６ｃが伸長する（図５（Ｃ）参照）といった所定の順序動作を確保することができる。

特開平１１−２２８０９４号公報

ところで、第１油圧シリンダ５におけるピストン５ｂの摺動面には、ゴム製のシール部材（不図示）が設けられているが、シリンダチューブ５ａとの摩擦により該シール部材が損傷してしまうと、ボトム室５ｄに供給された作動油が、摺動面を伝ってロッド室５ｅにリークしてしまう（図７参照）。作動油がリークしてロッド室５ｅに溜まると、ピストン５ｂがストロークエンドまで摺動できなくなり、ストロークの途中でロッド６ｃが伸長し始めるといった順序動作不良が発生する。

従来の油圧システム１Ｃでは、ユーザが目視により順序動作不良を確認することで作動油のリークを発見していたため、順序動作不良がピストン５ｂのストロークエンド直前で発生するような初期段階のリークを発見することはできなかった。このため、従来の油圧システム１Ｃでは、リークした作動油の量が増えて順序動作が大きく崩れ、インナマスト４が天井にぶつかる等の不慮の事故を招くおそれがあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、初期段階における作動油のリークを発見することができる油圧システムおよび該油圧システムを備えたフォークリフトを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る油圧システムは、シリンダチューブと、シリンダチューブ内を上下に摺動するピストンと、ピストンの上面に延設されたロッドとを有し、シリンダチューブ内のピストン下方にボトム室が形成され、ピストン上方にロッド室が形成された第１油圧シリンダおよび第２油圧シリンダと、第２油圧シリンダを介して第１油圧シリンダのボトム室に作動油を供給する油圧装置とを備え、第１油圧シリンダの動作圧力が第２油圧シリンダの動作圧力よりも低い油圧システムであって、油圧装置は、第１油圧シリンダのピストン摺動量を検出する第１検出手段と、第２油圧シリンダのピストン動作を検出する第２検出手段と、第１油圧シリンダの最大ピストン摺動量が予め記憶されており、第２検出手段でピストン動作が検出されたときに、第１検出手段で検出されたピストン摺動量が最大ピストン摺動量に達しているか否かに基づいて、第１油圧シリンダのボトム室からロッド室への作動油のリークの有無を判定するリーク判定手段と、リーク判定手段でリークがあると判定された場合に警告を発する警告手段と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、第１検出手段および第２検出手段により第１油圧シリンダのピストン摺動量および第２油圧シリンダのピストン動作を検出することで、順序動作不良の発生を確実に検出することができる。そして、この構成によれば、順序動作不良の発生が検出されると、リーク判定手段によりリークがあると判定され、警告手段により警告が発せられるので、初期段階における作動油のリークを発見することができる。

上記油圧システムは、例えば、第１油圧シリンダが設けられ、かつ第２油圧シリンダにより昇降される第１マストと、第２油圧シリンダが設けられた第２マストとを含む複数のマストをさらに備えた場合、第２検出手段は、複数のマストのうち第２マストを除く一のマストの昇降動作を検出することで、第２油圧シリンダのピストン動作を検出することが好ましい。

上記油圧システムの警告手段は、例えば、リーク判定手段でリークがあると判定された場合に警告のメッセージを表示するディスプレイや、リーク判定手段でリークがあると判定された場合に発光状態が変化する発光灯とすることができる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るフォークリフトは、上記いずれかの油圧システムを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、初期段階における作動油のリークを発見することができる油圧システムおよび該油圧システムを備えたフォークリフトを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る油圧システムの概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る油圧システムを備えたフォークリフトの側面図である。 本発明の第１実施形態に係る油圧システムの概略側面図であって、（Ａ）は作動油のリークがない場合の図、（Ｂ）は作動油のリークがある場合の図である。 本発明の第２実施形態に係る油圧システムの概略側面図であって、（Ａ）は作動油のリークがない場合の図、（Ｂ）は作動油のリークがある場合の図である。 （Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）の順に行われる、従来の油圧システムの順序動作を示す概略側面図である。 従来の油圧システムの概略構成図である。 作動油がリークした状態を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る油圧システムおよび該油圧システムを備えたフォークリフトの好ましい実施形態について説明する。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係る油圧システムについて説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る油圧システム１Ａは、第１油圧シリンダ５と、左右一対の第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂと、第１油圧シリンダ５および第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂに作動油を供給する油圧装置１０Ａとを備えている。

第１油圧シリンダ５は、内部ドレン型の油圧シリンダであり、シリンダチューブ５ａと、該シリンダチューブ５ａ内を上下に摺動するピストン５ｂと、該ピストン５ｂ上面に延設されたロッド５ｃとを有している。また、第１油圧シリンダ５には、シリンダチューブ５ａ内のピストン５ｂ下方にボトム室５ｄが形成され、ピストン５ｂ上方に位置するシリンダチューブ５ａとロッド５ｃとの間にロッド室５ｅが形成され、ロッド５ｃ内部に内部室５ｆが形成されている。ロッド室５ｅには、クッション油５ｇが入れられている。

第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂは、第１油圧シリンダ５と同様に、シリンダチューブ６ａ、ピストン６ｂ、ロッド６ｃ、ボトム室６ｄおよびロッド室６ｅを有している。第２油圧シリンダ６Ａのロッド６ｃには、作動油を通流させる流路６ｈが形成されている。
第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂは、動作圧力が第１油圧シリンダ５よりも高くなるように、シリンダチューブ６ａの内径がシリンダチューブ５ａの内径よりも小さく、ピストン６ｂの受圧面積がピストン５ｂの受圧面積よりも小さくなっている。

第１油圧シリンダ５および第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂは、第１配管１９ａおよび第２配管１９ｂを介して相互に接続されている。具体的には、第１油圧シリンダ５のボトム室５ｄが、第１配管１９ａを介して第２油圧シリンダ６Ａのロッド６ｃに接続されており、第２油圧シリンダ６Ａのボトム室６ｄが、第２配管１９ｂを介して第２油圧シリンダ６Ｂのボトム室６ｄおよび油圧装置１０Ａに接続されている。

油圧装置１０Ａは、作動油の流れを制御するコントロールバルブ１１と、作動油が貯留された作動油タンク１２と、該作動油タンク１２の作動油を吸引して吐出する油圧ポンプ１３と、該油圧ポンプ１３を駆動する油圧モータ１４とに加えて、さらに、第１検出手段１５、第２検出手段１６、リーク判定手段１７および警告手段１８を有している。

第１検出手段１５は、第１油圧シリンダ５におけるピストン５ｂの摺動量（ピストン摺動量）を検出するためのエンコーダであり、シリンダチューブ５ａ上端のロッド５ｃ近傍に設けられている。第１検出手段１５は、ロッド５ｃの伸長量を検出することで、ピストン５ｂの摺動量を検出している。ロッド５ｃの伸長量は、ロッド５ｃが最も縮んだ状態（ピストン５ｂの摺動量がゼロの状態）を基準値としたときの、該基準値からの変化量である。第１検出手段１５で検出されたピストン５ｂの摺動量は、リーク判定手段１７に出力される。

第２検出手段１６は、第２油圧シリンダ６Ｂにおけるピストン６ｂの摺動動作（ピストン動作）の有無を検出するためのセンサであり、第２油圧シリンダ６Ｂのシリンダチューブ６ａ上端のロッド６ｃ近傍に設けられている。第２検出手段１６は、ロッド６ｃの伸長動作の有無を検出することで、ピストン６ｂの摺動動作の有無を検出している。第２検出手段１６で検出されたピストン６ｂの摺動動作の有無は、リーク判定手段１７に出力される。

リーク判定手段１７は、第１検出手段１５および第２検出手段１６の検出結果（順序動作不良の発生の有無）に基づいて、第１油圧シリンダ５のボトム室５ｄからロッド室５ｅへの作動油のリークの有無を判定するためのものであり、第１油圧シリンダ５の最大ピストン摺動量（ピストン５ｂのストロークエンドにおける摺動量）が予め記憶されたメモリを有している。
リーク判定手段１７は、第２検出手段１６でピストン６ｂの摺動動作が検出されたときに、第１検出手段１５で検出されたピストン５ｂの摺動量が最大ピストン摺動量に達していなければ（順序動作不良が発生していれば）、リークがあると判定し、第１検出手段１５で検出されたピストン５ｂの摺動量が最大ピストン摺動量に達していれば（順序動作不良が発生していなければ）、リークがないと判定する。

警告手段１８は、リーク判定手段１７でリークがあると判定された場合に、警告のメッセージを表示するディスプレイである。これにより、ユーザはリークが発生したことを視覚的に認識することができる。

図２に、油圧システム１Ａを備えたフォークリフト１００の側面図を示す。
同図に示すように、フォークリフト１００は、車体１０１の前部に取り付けられたアウタマスト３（本発明の「第２マスト」に相当）と、アウタマスト３の内側に設けられたインナマスト４（本発明の「第１マスト」に相当）とからなる２段式のマストを備えている。

図３（Ａ）に示すように、インナマスト４には、フォーク８付きのリフトブラケット７を昇降させるために第１油圧シリンダ５が設けられており、アウタマスト３には、インナマスト４を昇降させるために左右一対の第２油圧シリンダ６Ａ、６Ｂが設けられている。

かかる２段式のマストを備えたフォークリフト１００では、第１油圧シリンダ５においてボトム室５ｄからロッド室５ｅへの作動油のリークが発生していない場合、第２検出手段１６でピストン６ｂの摺動動作が検出されたときにロッド５ｃは伸長しきっているので、第１検出手段１５で検出されるピストン５ｂの摺動量は最大ピストン摺動量になる（図３（Ａ）参照）。この場合、リーク判定手段１７でリークがないと判定される。

一方、作動油のリークが発生している場合、第２検出手段１６でピストン６ｂの摺動動作が検出されたときにロッド５ｃは伸長しきっていないので、第１検出手段１５で検出されるピストン５ｂの摺動量は最大ピストン摺動量未満になる（図３（Ｂ）参照）。この場合、リーク判定手段１７でリークがあると判定され、警告手段１８で警告のメッセージが表示される。

結局、本実施形態に係る油圧システム１Ａを備えたフォークリフト１００では、第１検出手段１５によりピストン５ｂの摺動量を検出し、第２検出手段１６によりピストン６ｂの摺動動作を検出することで、順序動作不良の発生を確実に検出することができる。
そして、本実施形態に係る油圧システム１Ａを備えたフォークリフト１００では、順序動作不良の発生が検出されると、リーク判定手段１７によりリークがあると判定され、警告手段１８により警告のメッセージが表示されるので、初期段階における作動油のリークを発見することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る油圧システムについて説明する。
図４（Ａ）に示すように、本実施形態に係る油圧システム１Ｂは、第２検出手段１６として、ロッド６ｃの伸長動作を直接検出するためのセンサに替えて、アウタマスト３に対するインナマスト４の昇降動作（上昇量）を検出するためのエンコーダを備えた点において、第１実施形態に係る油圧システム１Ａと相違している。

第２検出手段１６であるエンコーダは、アウタマスト３とインナマスト４とに挟まれるようにインナマスト４下部に設けられており、アウタマスト３に対するインナマスト４の昇降動作を検出することで、ピストン６ｂの摺動動作を検出している。

本実施形態に係る油圧システム１Ｂでは、作動油のリークが発生していない場合、第２検出手段１６でインナマスト４の昇降動作が検出されたときにロッド５ｃは伸長しきっているので、第１検出手段１５で検出されるピストン５ｂの摺動量は最大ピストン摺動量になる（図４（Ａ）参照）。この場合、リーク判定手段１７でリークがないと判定される。

一方、作動油のリークが発生している場合、第２検出手段１６でインナマスト４の昇降動作が検出されたときにロッド５ｃは伸長しきっていないので、第１検出手段１５で検出されるピストン５ｂの摺動量は最大ピストン摺動量未満になる（図４（Ｂ）参照）。この場合、リーク判定手段１７でリークがあると判定され、警告手段１８で警告のメッセージが表示される。

結局、本実施形態に係る油圧システム１Ｂでは、第１検出手段１５によりピストン５ｂの摺動量を検出し、第２検出手段１６によりインナマスト４の昇降動作（ピストン６ｂの摺動動作）を検出することで、順序動作不良の発生を確実に検出することができる。
そして、本実施形態に係る油圧システム１Ｂでは、順序動作不良の発生が検出されるとリーク判定手段１７によりリークがあると判定され、警告手段１８により警告のメッセージが表示されるので、初期段階における作動油のリークを発見することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、種々の変形例が考えられる。

上記各実施形態では、警告手段１８として、リーク判定手段１７でリークがあると判定された場合に警告のメッセージを表示するディスプレイを用いているが、これに替えて任意の警告手段を用いることができ、例えば、リーク判定手段１７でリークがあると判定された場合に発光状態が変化する発光灯を用いることができる。

また、上記各実施形態では、第１検出手段１５としてエンコーダを用いているが、ピストン５ｂの摺動量を検出できるものであれば、任意の検出手段を用いることができる。例えば、ピストン５ｂの摺動量が最大ピストン摺動量に達したかどうかを検出するセンサを用いてもよい。

さらに、第１検出手段１５や第２検出手段１６を設ける位置は、任意に変更することができる。

また、上記第１実施形態では、油圧システム１Ａを設けたフォークリフトとして、アウタマスト３およびインナマスト４からなる２段式のマストを備えたフォークリフト１００を例に挙げて説明したが、図５に示すような３段式のマストを備えたフォークリフトに油圧システム１Ａを設けてもよい。

なお、３段式のマストを備えたフォークリフトに油圧システム１Ｂを設ける場合、第２検出手段１６であるエンコーダは、アウタマスト３に対するミドルマスト２０の昇降動作からピストン６ｂの摺動動作（ロッド６ｃの伸長動作）を検出することができるように、アウタマスト３とミドルマスト２０との間に設けることが好ましい。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 油圧システム
３ アウタマスト
４ インナマスト
５ 第１油圧シリンダ
５ａ、６ａ シリンダチューブ
５ｂ、６ｂ ピストン
５ｃ、６ｃ ロッド
５ｄ、６ｄ ボトム室
５ｅ、６ｅ ロッド室
５ｆ 内部室
５ｇ クッション油
６Ａ、６Ｂ 第２油圧シリンダ
６ｈ 流路
７ リフトブラケット
８ フォーク
１０Ａ、１０Ｃ 油圧装置
１１ コントロールバルブ
１２ 作動油タンク
１３ 油圧ポンプ
１４ 油圧モータ
１５ 第１検出手段
１６ 第２検出手段
１７ リーク判定手段
１８ 警告手段
１９ａ 第１配管
１９ｂ 第２配管
２０ ミドルマスト

Claims (5)

1. シリンダチューブと、前記シリンダチューブ内を上下に摺動するピストンと、前記ピストンの上面に延設されたロッドとを有し、前記シリンダチューブ内の前記ピストン下方にボトム室が形成され、前記ピストン上方にロッド室が形成された第１油圧シリンダおよび第２油圧シリンダと、
   前記第２油圧シリンダを介して前記第１油圧シリンダのボトム室に作動油を供給する油圧装置とを備え、
   前記第１油圧シリンダの動作圧力が前記第２油圧シリンダの動作圧力よりも低い油圧システムであって、
   前記油圧装置は、
   前記第１油圧シリンダのピストン摺動量を検出する第１検出手段と、
   前記第２油圧シリンダのピストン動作を検出する第２検出手段と、
   前記第１油圧シリンダの最大ピストン摺動量が予め記憶されており、前記第２検出手段で前記ピストン動作が検出されたときに、前記第１検出手段で検出されたピストン摺動量が前記最大ピストン摺動量に達しているか否かに基づいて、前記第１油圧シリンダのボトム室からロッド室への前記作動油のリークの有無を判定するリーク判定手段と、
   前記リーク判定手段でリークがあると判定された場合に警告を発する警告手段と、
   を有することを特徴とする油圧システム。
2. 前記第１油圧シリンダが設けられ、かつ前記第２油圧シリンダにより昇降される第１マストと、前記第２油圧シリンダが設けられた第２マストとを含む複数のマストをさらに備え、
   前記第２検出手段は、前記複数のマストのうち前記第２マストを除く一のマストの昇降動作を検出することで、前記第２油圧シリンダのピストン動作を検出することを特徴とする請求項１に記載の油圧システム。
3. 前記警告手段は、前記リーク判定手段でリークがあると判定された場合に、警告のメッセージを表示するディスプレイであることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧システム。
4. 前記警告手段は、前記リーク判定手段でリークがあると判定された場合に、発光状態が変化する発光灯であることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧システム。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の油圧システムを備えたことを特徴とするフォークリフト。

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