JP2626423B2 - 荷役用コントロールバルブ制御装置 - Google Patents

荷役用コントロールバルブ制御装置

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JP2626423B2
JP2626423B2 JP23843692A JP23843692A JP2626423B2 JP 2626423 B2 JP2626423 B2 JP 2626423B2 JP 23843692 A JP23843692 A JP 23843692A JP 23843692 A JP23843692 A JP 23843692A JP 2626423 B2 JP2626423 B2 JP 2626423B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフォークリフト等の産業
車両における荷役用コントロールバルブ制御装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばフォークリフトのフォーク
は運転席に設けられたリフトレバーを操作することによ
って、昇降させるようになっている。リフトレバーの操
作は中立位置θ0を基準として上昇方向と下降方向の2
方向に操作される。そして、リフトレバーを上昇方向に
操作すると、フォークを上昇させることができ、下降方
向に操作すると、フォークを下降させることができる。
【0003】また、中立位置θ0を基準として上昇方向
及び下降方向の各最大操作角θ1max ,θ2max が予め
決められている。そして、それぞれ上昇方向及び下降方
向の各操作角θ1,θ2に対して一義的にフォークの昇
降速度が決められていた。例えば、上昇方向のリフトレ
バーの操作の場合、中立位置θ0から最大操作角θ1ma
x の操作範囲において各操作角θ1に対して一義的に昇
降速度(上昇速度)が決定されていた。
【0004】即ち、図5の実線に示すように、フォーク
を昇降するためのリフトシリンダに作動油を供給制御す
る電磁バルブの制御量Iがリフトレバーの操作角θ1,
θ2に対して一義的に設定されている。そして、該制御
量Iに対して一義的にリフトシリンダに供給される作動
油の流量が設定されるようになっている。従って、リフ
トレバーの操作角θ1,θ2に対して一義的にリフトシ
リンダの昇降速度が設定され、フォークの昇降速度が設
定されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リフト
レバーの操作角θ1,θ2に対して一義的に電磁バルブ
の制御量Iが設定されるため、リフトレバーの操作角θ
1,θ2に対して一義的に設定されるリフトシリンダの
昇降速度を変更することができないという問題がある。
【0006】即ち、リフトレバーの操作角θ1,θ2に
対して一義的に設定されるリフトシリンダの昇降速度を
変更して、変更前の昇降速度より変更後の昇降速度をよ
り低速(微速)に設定することができない。従って、例
えば作業者が重量のある荷物や荷崩れし易い荷物をフォ
ークにて上昇させる場合には、その荷物が荷崩れしない
ようにフォークを低速で上昇させる必要がある。このと
き、フォークを低速で上昇させるためリフトシリンダを
低速で上昇させるには、作業者はリフトレバーを微操作
することによって対応することになり、その操作が困難
であった。
【0007】また、リフトレバーの操作角に対して昇降
速度が一義的に決まると、特に初心者はその応答性につ
いていけないという問題が生じた。本発明は上記問題点
を解決するためになされたものであって、その目的は操
作手段の操作量に対して一義的に設定される荷役用油圧
機器の速度を任意に変更でき、操作性を向上させた荷役
用コントロールバルブの制御装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、操作手段の操作量を検出する操作量検出手
段と、荷役用油圧機器に供給される作動油の流量をその
開度に従って調整し、前記流量に基づいた速度に荷役用
油圧機器を駆動するコントロールバルブと、前記操作量
検出手段の検出信号に基づいた制御量の制御信号をコン
トロールバルブに出力して該制御量に従ってコントロー
ルバルブの開度の制御を行わせる開度制御手段と、前記
操作手段の操作量と制御量との関係を示すデータを記憶
する記憶手段とを備えた荷役用コントロールバルブ制御
装置において、前記操作手段の操作範囲内でその操作量
に対して設定される荷役用油圧機器の速度を変更するた
めの設定速度変更手段と、前記設定速度変更手段のオン
動作時における操作量検出手段の検出信号に基づいて、
操作手段の操作量と制御量との関係を示すデータを変更
し、その変更したデータに従ってコントロールバルブの
開度を調整する出力制御手段とを備えたことをその要旨
とする。
【0009】
【作用】従って、本発明によれば、操作手段がその操作
範囲内で操作されると、開度制御手段は記憶手段に記憶
されたデータに基づいてコントロールバルブにその操作
量に基づいた制御量の制御信号を出力する。つまり、開
度制御手段は前記制御量に基づいてコントロールバルブ
の開度を調整し、作動油の流量を調整することによっ
て、荷役用油圧機器の速度を該操作量に対して一義的に
設定する。
【0010】この状態において、設定速度変更手段がオ
ン動作されると、オン動作時の操作量検出手段の検出信
号に基づいて出力制御手段は前記記憶手段に記憶された
データが変更される。そして、開度制御手段のコントロ
ールバルブに出力する制御信号の制御量が変更されたデ
ータに基づいて変更される。従って、操作手段のその操
作量に対して一義的に設定される荷役用油圧機器の速度
が変更される。
【0011】
【実施例】以下、本発明をフォークリフトにおけるリフ
トシリンダを昇降制御する電磁バルブに具体化した一実
施例を図1〜図3に従って説明する。尚、フォークの上
昇時における制御及び下降時における制御は同一の制御
を行っているので説明の便宜上フォークの上昇時におけ
る制御のみについて説明する。
【0012】図1に示すように、フォークリフトにはそ
の運転席に操作手段としてのリフトレバー1が備えられ
ている。そして、リフトレバー1の基端部には、該リフ
トレバー1の操作方向及び操作角(操作量)θ1を検出
する操作量検出手段としてのレバー操作量検出センサ
(例えば、ポテンショメータ)2が設けられている。こ
のレバー操作量検出センサ2はコントローラ3に接続さ
れており、該レバー操作量検出センサ2が検出した検出
信号をコントローラ3に出力するようになっている。
【0013】前記コントローラ3にはコントロールバル
ブとしての電磁バルブ4が接続されている。さらに、電
磁バルブ4には荷役用油圧機器としてのリフトシリンダ
5が接続されている。電磁バルブ4はコントローラ3に
よって開度制御され、リフトシリンダ5に供給される作
動油の流量を調整するようになっている。そして、調整
された作動油はリフトシリンダ5に供給され、該リフト
シリンダ5が上昇制御されるようになっている。さら
に、前記リフトシリンダ5の上昇制御により、フォーク
6の上昇速度が制御されるようになっている。
【0014】つまり、前記リフトレバー1の操作方向及
び操作角θ1に基づいてコントローラ3は電磁バルブ4
を開度制御することにより、リフトシリンダ5及びフォ
ーク6の上昇制御を行うようになっている。
【0015】また、前記コントローラ3は演算結果等を
一時的に記憶する記憶手段としてのRAM7、作業プロ
グラム、各種データを記憶する記憶手段としてのROM
8、及び、RAM7、ROM8に記憶された各種データ
及び作業プログラムに基づいて演算処理を行う開度制御
手段及び出力制御手段としてのCPU9とから構成され
ている。電磁バルブ4はCPU9からの制御量I1に基
づいて開度制御されるようになっている。
【0016】図2に示すように、前記ROM8には中立
位置θ0における座標(0,0)と前記リフトレバー1
の最大レバー操作角θ1max 、該最大レバー操作角θ1
max時にCPU9の出力する最大制御量I1max に基づ
く座標(x1,y1)とを結んだ場合の傾きα1(=I
1max /θ1max )が記憶されている。そして、CPU
9はレバー操作角θ1に傾きα1を乗ずることにより、
レバー操作角θ1に対する制御量I1(=α1*θ1)
を演算し、レバー操作角θ1に対する該制御量I1を一
義的に設定するようになっている。尚、最大レバー操作
角θ1max における最大制御量I1max は試験的又は論
理的に求めたものである。
【0017】CPU9は前記制御量I1に基づいて電磁
バルブ4を開度制御するようになっている。そして、リ
フトシリンダ5には電磁バルブ4の開度に基づいた流量
の作動油が供給され、該リフトシリンダ5はその作動油
の流量に応じた速度V1で上昇するようになっている。
即ち、前記リフトレバー1の操作角θ1で制御されるリ
フトシリンダ5の速度V1はCPU9からの制御量I1
に基づいて一義的に設定されるようになっている。この
とき、リフトレバー1の中立位置θ0から最大操作角θ
1max における操作範囲において、リフトシリンダの上
昇速度は0から最大速度V1max の速度範囲で一義的に
設定されるようになっている。
【0018】また、前記CPU9には設定速度変更手段
としての変更スイッチ10が接続されている。この変更
スイッチ10はリフトレバー1の中立位置θ0以外の任
意のレバー操作角θ1aでオン動作されることによっ
て、レバー操作角θ1a時におけるリフトシリンダの速
度V1aをレバー操作角θmax 時における最大速度に設
定する。そして、リフトレバー1の中立位置θ0から最
大操作角θ1max における操作範囲において、リフトシ
リンダ5の速度範囲を0から最大速度V1aに変更する
ようになっている。
【0019】即ち、この変更スイッチ10はリフトレバ
ー1の中立位置θ0以外の任意のレバー操作角θ1aで
オン動作されると、CPU9は前記傾きα1に基づいて
レバー操作角θ1aにおける制御量I1a(=α1*θ
1a)を演算する。続いて、CPU9はこの制御量I1
aを最大レバー操作角θ1max とする。CPU9は中立
位置θ0における座標(0,0)と最大レバー操作角θ
1max 、制御量I1aに基づく座標(x1,y2)とを
結んだ場合(図中二点鎖線)の傾きα2(=I1a/θ
1max )を演算する。次に、CPU9はこの傾きα2は
RAM7に記憶する。
【0020】そして、前記変更スイッチ10がリフトレ
バーの操作角θ1aでオン動作された後は、CPU9は
RAM7に記憶された傾きα2にレバー操作角θ1を乗
ずることにより、その時のレバー操作角θ1に対する制
御量I1(=α2*θ1)を演算するようになってい
る。
【0021】従って、リフトシリンダ5の上昇速度は前
記傾きα2に基づいて演算された制御量I1により制御
される。このとき、リフトシリンダ5の最大速度(最大
上昇速度)は前記リフトレバー1の最大レバー操作角度
θ1max 時に前記制御量I1aに基づいて制御される速
度V1aに設定されるようになっている。即ち、前記リ
フトレバー1の中立位置θ0から最大操作角θmax にお
ける操作範囲に対して制御されるリフトシリンダ5の速
度範囲は速度0から最大速度Vaに変更されるようにな
っている。つまり、リフトレバー1において、その操作
角θ1の変化量に対するリフトシリンダ5の上昇速度の
変化の度合(以下制御度合)を小さくすることができ
る。
【0022】また、変更スイッチ10は前記速度の制御
度合を変更された状態(速度範囲が速度0から最大速度
V1max の状態)において、前記レバー2が中立位置に
ある時にオン動作させることによって、変更した速度範
囲を解除するようになっている。
【0023】即ち、前記変更スイッチ10が中立位置で
オン動作されると、CPU9は前記RAM7に記憶され
た傾きα2を消去するとともに、前記ROM8に記憶さ
れた傾きα1に基づいて前記リフトシリンダ5の上昇速
度を制御するようになっている。
【0024】従って、リフトレバー1の中立位置θ0か
ら最大操作角θ1max における操作範囲において、再度
リフトシリンダ5の上昇速度は速度0から最大速度V1
maxの速度範囲で一義的に設定される制御度合で操作さ
れる。
【0025】次に、上記のように構成された荷役用コン
トロールバルブ制御装置の作用について図3に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。ステップ1において、
CPU9は変更スイッチ10がレバー2の中立位置θ0
でないときに、オン動作されたか否かを判断する。この
とき、変更スイッチ10がリフトレバー1の中立位置θ
0でないときに、オン動作されたと判断すると、ステッ
プ2において、CPU10は前記傾きα1に基づいてそ
のときのレバー操作角θ1aにおける制御量I1aを割
り出す。さらに、CPU9はこの制御量I1aと最大レ
バー操作角θ1max とに基づいて傾きα2を演算する。
そして、この傾きα2はRAM7に記憶される。さら
に、CPU9はこのRAM7に記憶された傾きα2に基
づいて前記レバー操作角θ1に対する制御量I1を演算
する。そして、この制御量I1に基づいて電磁バルブ4
が開度制御される。
【0026】従って、リフトレバー1の操作角θ1に対
して一義的に設定されるリフトシリンダ5の速度V1が
変更され、リフトシリンダ5の最大速度は前記リフトレ
バー1の最大レバー操作角θ1max 時に前記制御量I1
aに基づいて制御される速度V1aに設定される。
【0027】即ち、リフトレバー1の中立位置θ0から
最大レバー操作角θ1max における操作範囲に対して制
御されるリフトシリンダ5の速度範囲は速度0から最大
速度V1aに変更される。つまり、操作角θ1の変化量
に対するリフトシリンダ5の上昇速度V1の制御度合は
傾きα2に基づいた制御度合に変更される。このとき、
リフトシリンダ5の上昇速度V1は傾きα2に基づいた
制御度合に従ってリフトレバー1の操作角θ1に対して
一義的に設定される。
【0028】また、ステップ1で変更スイッチ10がオ
ン動作されなかったときには傾きα1に基づいて制御量
I1が演算され、該制御量I1に基づいて電磁バルブ4
を開度制御される。従って、リフトレバー1の操作範囲
に対するリフトシリンダ5の制御される速度範囲は変更
されない。つまり、操作角θ1の変化量に対するリフト
シリンダ5の上昇速度V1の制御度合は傾きα1に基づ
いた制御度合のまま維持される。このとき、リフトシリ
ンダ5の上昇速度V1は傾きα1に基づいた制御度合に
従ってリフトレバー1の操作角θ1に対して一義的に設
定される。
【0029】上記のように、この実施例の荷役用コント
ロールバルブ制御装置によれば、リフトレバー1の最大
操作角θ1max における作動油の流量を任意に設定する
ことができる。このため、リフトレバー1の最大操作角
θ1max 時のリフトシリンダの最大速度V1max の大き
さを任意に設定することができ、リフトシリンダ5の上
昇速度V1の制御度合を適宜設定することができる。
【0030】さらに、リフトレバー1の操作角θ1にし
て一義的に設定されているリフトシリンダ5の上昇速度
V1の制御度合を低速(微小)に変更することにより、
リフトレバー1の操作範囲内においてリフトシリンダ5
の速度を小さな速度範囲に対応させることができる。従
って、リフトレバー1の最大レバー操作角θ1max 時の
リフトシリンダ5の最大速度V1max を低速度に設定し
ておく。すると、リフトレバー1の通常の操作で、リフ
トシリンダ5の上昇速度V1は低速度に設定された最大
速度V1max 以内の速度で制御される。このため、リフ
トレバー1を微操作することによって、リフトシリンダ
5の上昇速度V1を微小な速度変化に対応させる必要が
なくなり、リフトレバー1におけるリフトシリンダ5の
微操作性を向上させることができる。
【0031】また、例えば、リフトシリンダ5の上昇速
度V1の制御度合を変更できない従来のコントロールバ
ルブ制御装置において、リフトレバー1の操作角θ1に
対して一義的に求まる制御量I1に対応した作動油の流
量は所定の値に規定されている。そして、この流量は流
量センサにて検出され、該流量センサはその検出信号を
コントローラ3に出力する。そして、コントローラ3は
前記検出信号に基づいて作動油の流量が操作角θ1に基
づいた所定の値になるよう制御量I1をフィードバック
制御している。このとき、制御量I1をフィードバック
制御するフィードバック量はリフトレバー1の操作角θ
1の変化量に対する作動油の流量の変化量、即ち制御度
合に比例する。
【0032】従って、上記実施例において、この制御度
合を変更してリフトシリンダ5の上昇速度V1を低速に
変更したときには、前記制御度合が小さく設定され、作
動油の変化量も小さくなる。このため、フィードバック
量も小さく設定される。このため、リフトシリンダ5の
上昇速度V1を低速に変更した場合には、特に前記フィ
ードバック制御等を行う必要がなく、制御方法を簡略化
できる。
【0033】さらに、例えば、リフトレバー1の操作角
θ1と制御量I1との関係を表す傾きα1を適宜変更す
ることなく、CPU9に出力されるレバー操作量検出セ
ンサ2の検出信号をトリマ(可変抵抗)で調整すること
によって、リフトレバー1の操作角θ1に対して一義的
に設定される制御量I1を変更し、リフトシリンダ5に
供給される作動油の流量を適宜変更する方法が考えられ
ている。この方法に比して、本装置によれば、変更スイ
ッチ10のオン動作に基づいて、CPU9はリフトレバ
ー1の操作角θ1と制御量I1との関係を表す傾きα1
を適宜変更(例えば傾きα2)することができる。
【0034】従って、任意の操作角θ1に対応する制御
量I1を変更させ、リフトシリンダ5に供給される作動
油の流量を適宜設定することができる。このため、特
に、前記トリマ等の作動油の流量を調整するための部品
を使用することなく、リフトレバー1の操作角θ1に対
して一義的に設定される制御量I1を変更して、リフト
シリンダ5に供給される作動油の流量を適宜変更するこ
とができる。
【0035】加えて、この荷役用コントロールバルブ制
御装置をフォークリフトに適用した場合において、種々
の荷物等の荷役される物に応じて、リフトレバー1の操
作範囲に対してフォーク6の制御される速度範囲又は最
大速度等を適宜設定することができる。従って、例え
ば、特に重量のある物、荷崩れし易い物などを荷役する
際には、リフトレバー1の操作範囲に対して、フォーク
の制御される速度範囲を低速(微速)に設定することに
より、正確に作業を行うことができ、その効果を発揮す
る。
【0036】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 (1)上記実施例では、リフトシリンダ5の上昇制御に
おいて、説明を行ったが、リフトシリンダ5における下
降制御、ティルトシリンダ及びリーチシリンダに適用し
てもよい。
【0037】(2)上記実施例において、図4に示すよ
うに、リフトレバー1の操作角θ1が予め設定された基
準操作角θb以下の場合、リフトシリンダ5を動作させ
ない不感帯の存在する電磁バルブ4に適用してもよい。
【0038】このとき、図4に示すように、前記変更ス
イッチ10がレバー操作角θ1aでオン動作されると、
CPU9は前記傾きα1に基づいてレバー操作角θ1a
における制御量I1a(=α1*θ1a)を演算するよ
うになっている。さらに、CPU9はこの制御量I1a
を最大レバー操作角θ1max に割当てる。そして、基準
操作角θb、基準制御量Ibにおける座標(xb,y
b)と最大レバー操作角θ1max 、制御量I1aに基づ
く座標(x1,y2)とを結んだ場合(図中二点鎖線)
の傾きα2(=I1a/θ1max )を演算する。そし
て、この傾きα2はRAM7に記憶されるようになって
いる。
【0039】さらに、CPU9はレバー操作角θに傾き
α2を乗ずることにより、レバー操作角θに対する制御
量I1(=α2*θ1)を演算するようになっている。 (3)上記実施例では、図2に示すように、操作角θに
対する制御量I1の傾きα1,α2に基づいて、電磁バ
ルブ4の開度を制御した。これを、操作角θ1に対する
制御量I1を示すマップを作成しこれをRAM7又はR
OM8等の記憶手段に記憶して、このマップに基づいて
電磁バルブ4を制御してもよい。
【0040】(4)上記実施例では、変更スイッチ10
をオン動作させたときのレバー操作角θ2に対応する制
御量I1aに基づいて傾きα2を演算し、リフトシリン
ダ5の速度制御を行った。このとき、傾きα2に基づい
てマップを作成し、そのマップをRAM7等の記憶装置
に記憶させ、このマップに基づいてリフトシリンダ5の
速度制御を行わせてもよい。
【0041】(5)上記実施例において、変更スイッチ
10がリフトレバー1の例えば操作角θ1a時にオン動
作されると、傾きα2が演算され、制御量I1はその傾
きα2に基づいて求められる。
【0042】これを、変更スイッチ10のオン動作後、
特に傾きα2を演算せず、例えば傾きα1を用いて、操
作角θ1a時の制御量I1aと最大制御量I1max との
比kを演算することによって、次式のように求めても
よい。
【0043】I1=α1*θ1*k… このとき、比k=I1a/I1max である。さらに、各
操作角θ1に対する前記比kのマップを作成して、その
マップをRAM7等の記憶装置に記憶させ、このマップ
に基づいてリフトシリンダ5の速度制御を行わせてもよ
い。
【0044】(6)上記実施例では、リフトレバー1が
中立位置θ0にないときに変更スイッチ10をオン動作
する。すると、制御度合が変更されて、リフトレバー1
の操作角θ1に対して一義的に設定されるリフトシリン
ダ5の上昇速度が変更される。
【0045】これを、変更スイッチ10のオン動作後、
リフトレバー1を中立位置θ0に再度操作したときに、
CPUが変更スイッチ10のオン動作時の操作角θ1a
に基づいて前記傾きα2を演算し、制御度合を変更し
て、上昇速度が変更するようにしてもよい。また、変更
された制御度合を解除する場合においても、リフトレバ
ー1の操作範囲における最大レバー操作角θ1max にお
いて、前記変更スイッチ10をオン動作することによっ
て変更した制御度合を解除してもよい。
【0046】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、操
作手段の操作量に対して一義的に設定される荷役用油圧
機器の速度を任意に変更でき、操作性を向上させること
ができる優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した一実施例におけるフォーク
リフトの荷役用コントロールバルブ制御装置のブロック
回路図である。
【図2】一実施例における操作角に対する制御量を示す
関係図である。
【図3】一実施例における作用を説明するフローチャー
ト図である。
【図4】別例における操作角に対する制御量を示す関係
図である。
【図5】従来例における操作角に対する制御量を示す関
係図である。
【符号の説明】
1…操作手段としてのリフトレバー、2…操作量検出手
段としてのレバー操作量検出センサ、4…コントロール
バルブとしての電磁バルブ、5…荷役用油圧機器として
のリフトシリンダ、7,8…記憶手段としてのRAM,
ROM、9…出力制御手段、開度制御手段としてのCP
U、10…設定速度変更手段としての変更スイッチ、θ
1,θ2…操作量としての操作角、I1…制御量、α
1,α2…データとしての傾き。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 操作手段の操作量を検出する操作量検出
    手段と、 荷役用油圧機器に供給される作動油の流量をその開度に
    従って調整し、前記流量に基づいた速度に荷役用油圧機
    器を駆動するコントロールバルブと、 前記操作量検出手段の検出信号に基づいた制御量の制御
    信号をコントロールバルブに出力して該制御量に従って
    コントロールバルブの開度の制御を行わせる開度制御手
    段と、 前記操作手段の操作量と制御量との関係を示すデータを
    記憶する記憶手段とを備えた荷役用コントロールバルブ
    制御装置において、 前記操作手段の操作範囲内でその操作量に対して設定さ
    れる荷役用油圧機器の速度を変更するための設定速度変
    更手段と、 前記設定速度変更手段のオン動作時における操作量検出
    手段の検出信号に基づいて、操作手段の操作量と制御量
    との関係を示すデータを変更し、その変更したデータに
    従ってコントロールバルブの開度を調整する出力制御手
    段とを備えた荷役用コントロールバルブ制御装置。
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