JP2600801B2 - 産業車両の荷役用コントロールバルブ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、フォークリフトのような産業車両に装備さ
れているリフトシリンダの如き油圧アクチュエータの作
動を司どる荷役用コントロールバルブの制御装置に係
り、詳しくはコントロールバルブとその操作手段とが機
械的連繋を有しない形式の荷役用コントロールバルブ制
御装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の荷役用コントロールバルブの制御装置
としては実開昭60−107405号公報がある。これは、フォ
ークリフトにおけるリフトシリンダの作動を司どるコン
トロールバルブをパイロット操作式とし、該コントロー
ルバルブのスプールを作動すべく設けたパイロット導入
管路には電磁開閉弁を設ける一方、パイロット導入管路
に対応して設けられたパイロット圧油導出用のパイロッ
トドレン管路には流量規制用の絞り弁を設け、そして荷
役操作手段である操作レバーの操作量に対応するコント
ローラからの制御信号に基づいて前記電磁開閉弁を開閉
作動させることにより該電磁切換弁にて制御された流量
のパイロット圧油をパイロット室に流入させてコントロ
ールバルブのスプールをシフト作動させるようにしたも
のである。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述した従来の荷役用コントロールバルブ
制御装置では、コントロールバルブとその操作レバーと
が機械的連繋を有しないことから、コントロールバルブ
のスプールがスティック等により固着したときは、スプ
ールの位置制御が不可能となり、その結果として荷役用
油圧アクチュエータの異常作動を引き起すおそれがあ
る。

そこで本発明は、コントロールバルブのスプールにス
ティックが発生したときは、パイロット室に導入するパ
イロット圧を高めることによりスプールに作用する推力
を増大してスプールのスティクを解消することのできる
産業車両の荷役用コントロールバルブ制御装置を提供す
ることを、その目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明は荷役用油圧アク
チュエータを制御するパイロット操作式のコントロール
バルブにパイロット圧油を導入するパイロット導入管路
又はこれに対応して設けられたパイロット圧油導出用の
パイロットドレン管路に電磁開閉弁を設け、荷役操作手
段の操作量に対応するコントローラからの制御信号に基
づいて前記電磁開閉弁を開閉作動させるようにした産業
車両における荷役用コントロールバルブ制御装置におい
て、前記パイロット導入管路に標準圧用の減圧弁と高圧
用の減圧弁を並列に組込むとともに、標準圧用の減圧弁
の下流にはパイロット圧切換用の電磁開閉弁を設け、こ
のパイロット圧切換用の電磁開閉弁を常には開放状態に
保持し、前記コントロールバルブのスプールの移動量と
前記荷役操作手段の操作量との差が設定値以上となった
ときに前記コントローラによって閉鎖させるように構成
したことを要旨とする。

（作用） 従って、荷役操作手段を操作したときの操作量に対応
する制御信号がコントローラからコントロールバルブ制
御用のパイロットラインに設けられた電磁開閉弁に出力
されると、該電磁開閉弁の作動により前記操作量に見合
う流量のパイロット圧油がコントロールバルブのパイロ
ット室に導入され、コントロールバルブのスプールがシ
フト作動される。このとき、スプールの移動量と荷役操
作手段の操作量との差が設定値以内であれば、スプール
が正常に作動していることになるので、パイロット圧切
換用の電磁切換弁が開放状態を維持し、パイロット室に
は標準圧用の減圧弁にて設定されたパイロット圧が作用
しているが、スプールの移動量と荷役操作手段の操作量
との差が設定値以上であれば、パイロット圧切換用の電
磁切換弁が閉鎖側に切換えられ、パイロット室には高圧
用の減圧弁により設定された高圧のパイロット圧が作用
してスプールに対する推力を増大しスティックを解消す
るように作用する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。第１図に示す全体構成図において、１は荷役用油
圧アクチュエータとしてのリフトシリンダであり、２は
該リフトシリンダ１の作動を司どる荷役用のコントロー
ルバルブである。３は油圧ポンプであり、この油圧ポン
プ３から吐出された作動油は吐出管路４に設けられた分
流弁５によってコントロールバルブ２側の主管路６とパ
イロット圧油の取出管路７とに分流されるようになって
いる。この取出管路７は常開形式の電磁開閉弁８を有す
るとともに、タンクに連通している。従って取出管路７
は常にはアンロード状態に保持されており、電磁開閉弁
８が閉鎖側へ作動することによってパイロット圧が立ち
上がるようになっている。また、コントロールバルブ２
の一側にはパイロット室９が形成され、このパイロット
室９にはスプール10と連結されたパイロットピストン11
が摺動可能に嵌入されている。なお、スプール10は常に
はスプリング12により中立位置に保持されている。

しかして、前記パイロットピストン11を挟んでパイロ
ット室９の両側には前記パイロット圧油の取出管路７か
らのパイロット圧油がパイロット導入管路13を経て導入
されるようになっている。このパイロット導入管路13
は、その途中にパイロット油圧を設定するための標準圧
用の減圧弁14Aと高圧用の減圧弁14Bが並列に挿入された
並列回路を備えており、この並列回路における標準圧用
の減圧弁14Aの下流にはパイロット圧切換用としての常
開形式の電磁開閉弁15が挿入されている。なお、標準圧
用の減圧弁14Aはたとえば20Kg/cm²位の圧力に、高圧用
の減圧弁14Bは40Kg/cm²位の圧力に設定されている。ま
たパイロット導入管路13は、前記パイロット室９の両側
にパイロット圧を導入すべく分岐されていて、そしてそ
の分岐点よりも下流側には上昇用と下降用の常閉形式の
電磁開閉弁16A,16Bが挿入されている。また、前記パイ
ロット室９にはパイロットピストン11を挟んで両側のパ
イロット圧油をタンクあるいは戻り管路へ導出するため
のパイロットドレン管路17が接続されており、このパイ
ロットドレン管路17にはそれぞれ絞り弁（オリフィス）
18が挿入されている。

従って、上昇用の電磁開閉弁16Aあるいは下降用の電
磁開閉弁16Bが開放側へ作動されたときは、パイロット
導入管路13を経てパイロット圧油がパイロット室９に流
入し、そして出口側が絞り弁18によって制限されている
ことから圧力が発生し、パイロットピストン11を介して
スプール10が移動される。すなわち、コントロールバル
ブ２が上昇側又は下降側へ切換えられることになる。

一方、前記コントロールバルブ２にはスプール10の位
置検出用としてのリニア式ストロークセンサ19が設けら
れ、これによりスプール10の移動量が計測されるように
なっている。また、運転席の近傍にはリモートコントロ
ール用の荷役操作レバー20が設けられ、さらに車両の任
意位置には前記パイロット圧油制御用の電磁開閉弁8,16
A,16Bならびにパイロット圧切換用の電磁開閉弁15を駆
動制御するためのコントローラ21が設置されている。そ
して、荷役操作レバー20はレバーの傾動方向（操作方
向）と、その傾き角の信号を出力し、ストロークセンサ
19はスプール10の移動量の信号を出力し、一方コントロ
ーラ21は荷役レバー20からの信号に応じた駆動電流をパ
イロット圧油制御用の電磁開閉弁8,16A,16Bに通電する
とともに、ストロークセンサ19からの信号と荷役操作レ
バー20からの信号とに基づいてパイロット圧切換用の電
磁開閉弁15に駆動電流を出力するように電気回路が構成
されている。

以下、その詳細を第２図の電気系統図に基づいて説明
する。図示のように、コントローラ21は操作レバー、す
なわち、操作傾動角度に対応した電圧信号を出力する荷
役操作レバー20と接続され、同荷役操作レバー20から出
力された電圧信号はA/Dコンバータ31によりデジタル信
号に返還されてから入力インターフェース32を介してマ
イクロコンピュータを構成するCPU（中央処理装置）33
に入力される。また、コントローラ21はストロークセン
サ19と接続され、同ストロークセンサ19から出力された
電圧信号はA/Dコンバータ34によりデジタル信号に変換
されてから入力インターフェース32を介してCPU33に入
力される。CPU33にはランダムアクセスメモリRAM35とリ
ードオンリメモリROM36及びクロック37が接続され、リ
ードオンリメモリ36には前記電磁開閉弁8,15,16A,16B等
を制御するための制御プログラムが格納されている。

また、CPU33の出力側には出力インターフェース38が
接続され、CPU33から出力された制御信号は、出力イン
ターフェース38を介して電磁開閉弁８用の駆動回路39、
電磁開閉弁15用のの駆動回路40、電磁開閉弁16A用の駆
動回路41、電磁開閉弁16B用の駆動回路42のそれぞれに
出力される。そして、電磁開閉弁８用の駆動回路39は電
磁開閉弁８に、電磁開閉弁15用の駆動回路40は電磁開閉
弁15に、電磁開閉弁16A用の駆動回路41は電磁開閉弁16A
に、電磁開閉弁16B用の駆動回路42は電磁開閉弁16Bにそ
れぞれ接続されている。

つぎに、本実施例の作用を第３図のフローチャートに
基づいて説明する。図示省略の電源スイッチがオンさ
れ、コントローラ21に電源が供給されると、CPU33は、
ステップ１において荷役操作レバー20からの信号に対応
するA/Dコンバータ31の値、すなわち荷役操作レバー21
の操作量Ｒを読み取り、つぎにステップ２においてスト
ロークセンサ19からの信号に対応するA/Dコンバータ34
の値、すなわちスプール10の実際の移動量Ｌを読み取
る。つづいてステップ３において、CPU33は前記操作量
Ｒより目標スプール移動量L1を演算し、そしてステップ
４においてスプール10の実際の移動量Ｒと目標移動量R1
との差が予め設定された許容差を越えているか否かを判
定し、その判断結果がNOであれば、ステップ５に進む。
すなわち、CPU33はスプール10の移動が正常であると判
断し、出力インターフェース38を介して電磁開閉弁15用
の駆動回路40に制御信号を出力し、同駆動回路40からパ
イロット圧切換用の電磁開閉弁15に対する通電を遮断す
るため、該電磁開閉弁15は開放状態を保持する。一方、
ステップ４での判断結果がYESであれば、ステップ６に
進む。すなわち、CPU33はスプール10の移動が異常であ
ると判断し、出力インターフェース38を介して電磁開閉
弁15用の駆動回路40に制御信号を出力し、同駆動回路40
からパイロット圧切換用の電磁開閉弁15に対して駆動電
流を通電するため、該電磁開閉弁15は閉鎖側に切換えら
れる。

ついで、CPU33はステップ７に進み、スプール10が不
感帯であるか否かを判断し、判断結果がNOであれば、ス
テップ８へ進み、前記荷役操作レバー20の操作方向が上
昇側か否か、すなわち上昇用の電磁開閉弁16Aに対する
制御信号であるか否かを判断する。そして、判断結果が
YESの場合、ステップ９へ進み、荷役操作レバー20の傾
き角に応じた電磁開閉弁16Aに対する電流値を計算す
る。ついで、ステップ10においてパイロット圧を立てる
ための電磁開閉弁８用の駆動回路39に制御信号を出力し
て電磁開閉弁８に駆動電流を通電させ、つづいてステッ
プ11において上昇用電磁開閉弁16A用の駆動回路41に制
御信号を出力して前記ステップ９において計算された値
の駆動電流を上昇用の電磁開閉弁16Aに通電させる。従
って、電磁開閉弁８が閉鎖側に切換えられ、かつ上昇用
電磁開閉弁16Aが開放側に切換えられるため、パイロッ
ト室９の上昇側にパイロット圧が導入される。なお、そ
の後はステップ１に戻る。

また、前記ステップ８における判断結果がNOの場合は
ステップ12へ進み、荷役操作レバー20の傾き角に応じた
電磁開閉弁16Bに対する電流値を計算する。ついで、ス
テップ13においてパイロット圧を立てるための電磁開閉
弁８用の駆動回路39に制御信号を出力して電磁開閉弁８
に駆動電流を通電させ、つづいてステップ14において下
降用電磁開閉弁16B用の駆動回路42に制御信号を出力し
て前記ステップ12において計算された値の駆動電流を下
降用の電磁開閉弁16Bに通電させる。従って、電磁開閉
弁８が閉鎖側に切換えられ、かつ下降用電磁開閉弁16B
が開閉側に切換えられるため、パイロット室９の下降側
にパイロット圧が導入される。なお、その後はステップ
１に戻る。

一方、前記ステップ７における判断結果がYESであれ
ば、ステップ15に進み、電磁開閉弁16A用の駆動回路41
に制御信号を出力する。ついでステップ７において電磁
開閉弁16B用の駆動回路42に制御信号を出力する。つづ
いてステップ８において電磁開閉弁８用の駆動回路39に
制御信号を出力する。かくして、各駆動回路41,42,39か
らパイロット圧制御用の各電磁開閉弁16A,16B,8に対し
てそれぞれ駆動電流が通電され、このことにより、電磁
開閉弁16A,16Bは閉鎖側に切換えられ、電磁開閉弁８は
開放側に切換えられ、パイロットピストン11に対するパ
イロット圧の作用が解消され、その後ステップ１に戻
る。

以上のように、フローチャートのステップ１〜17を繰
返すことによって、コントロールバルブ２のスプール10
の実際の移動量と荷役操作レバー21の操作量に対応して
定めた目標値との差が許容幅を越えているか否かの判断
を行ない、許容幅を越えていると判断したときは、パイ
ロット圧切換用の電磁開閉弁15を開放側から閉鎖側に切
換えて、パイロットピストン11に対して高圧のパイロッ
ト圧を作用させることにより、スプール10のスティック
を解消するものである。

なお、上述の実施例ではフォークリフトのリフトシリ
ンダ１を対象に説明したが、これに限らず荷役用コント
ロールバルブを備えた車両であれば適用可能である。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明は荷役用コントロールバ
ルブとその操作手段とが機械的つながりを有しないコン
トロールバルブ制御装置において、コントロールバルブ
のスプールがスティック等により固着したときは高圧の
パイロット圧を作用させてスプールの推力を増大するこ
とによりスプールのスティックを解消し得るようにした
ので、スプールの円滑な切換作動が期待できるものであ
って、このことはフォークリフトのような産業車両にお
いて、荷役作業中における荷役用油圧アクチュエータの
異常作動を未然に阻止して作業の安全性を図る上で有効
となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体構成図、第
２図は制御系統図、第３図は作用を説明するフローチャ
ート図である。 １……リフトシリンダ ２……コントロールバルブ ３……油圧ポンプ ７……パイロット圧油取出管路 ８……電磁開閉弁 10……スプール 11……パイロットピストン 13……パイロット導入管路 15……電磁開閉弁 16A,16B……電磁開閉弁 17……パイロットドレン管路 18……絞り弁 19……スロークセンサ 20……荷役操作レバー 21……コントローラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】荷役用油圧アクチュエータを制御するパイ
   ロット操作式のコントロールバルブにパイロット圧油を
   導入するパイロット導入管路又はこれに対応して設けら
   れたパイロット圧油導出用のパイロットドレン管路に電
   磁開閉弁を設け、荷役操作手段の操作量に対応するコン
   トローラからの制御信号に基づいて前記電磁開閉弁を開
   閉作動させるようにした産業車両における荷役用コント
   ロールバルブ制御装置において、 前記パイロット導入管路に標準圧用の減圧弁と高圧用の
   減圧弁を並列に組込むとともに、標準圧用の減圧弁の下
   流にはパイロット圧切換用の電磁開閉弁を設け、このパ
   イロット圧切換用の電磁開閉弁を常には開放状態に保持
   し、前記コントロールバルブのスプールの移動量と前記
   荷役操作手段の操作量との差が設定値以上となったとき
   に前記コントローラによって閉鎖させるように構成した
   産業車両における荷役用コントロールバルブ制御装置。