JP4257954B2 - 流体圧シリンダの位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばフォークリフトのリフトシリンダ（流体圧シリンダ）に係り、詳しくはリフトシリンダ内のピストンの位置を検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にフォークリフトにはフォークを昇降動作させるためのリフトシリンダ（流体圧シリンダ）が設置されている。このリフトシリンダのピストンロッドを往復動させることによってフォークが昇降するように構成されている。従って、リフトシリンダを備えたフォークリフトにおいてフォークに関する種々の制御を行う場合には、リフトシリンダのピストンロッド（ピストン）の位置や移動速度を測定することによってフォークの昇降位置や昇降速度を検出する。
従来、リフトシリンダのピストンの位置や移動速度を検出する検出装置として超音波センサを用いたものが提案されている。この検出装置は、超音波センサからピストンの方向に超音波（送信波）を送信して、ピストンに反射した超音波（反射波）を受信することによって、ピストンの位置を検出するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のピストンの位置を検出する超音波センサを備えたリフトシリンダは、障害物等の影響を受けにくく、ピストンの位置を連続的に、簡単に検出するのに極めて有効である。
しかしながら、超音波の音速は温度や圧力の影響を受け易く、温度や圧力が変化する場合には超音波の音速が変化するためピストンの位置検出精度が低下することが知られている。従って、超音波センサを用いてピストンの位置を検出する場合には、音速を温度や圧力に対して補正する機構が必要であった。また、ピストンの動力媒体として油圧油を用いるリフトシリンダの場合には、シリンダ内が高温高圧の状態（例えば、１００℃以上、１００ｋｇｆ／ｃｍ2以上）になることがあるため、超音波センサに対して耐熱対策や耐圧対策を施す必要があった。
また、超音波センサを、比較的温度や圧力の影響を受けにくいピストンロッド側に設けることも考えられるが、超音波の伝達媒体が空気になることによって超音波の伝達効率が悪くなるうえに、超音波センサを設置する設置スペースの確保が難しかった。
【０００４】
そこで、本発明は、温度や圧力の影響を受けにくく、高い位置検出精度を備えた、流体圧シリンダの位置検出装置及び位置検出方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の流体圧シリンダの位置検出装置は、請求項１に記載の通りに構成されている。
ここで、請求項１、また他の請求項及び発明の詳細な説明に記載した用語については以下のように解釈する。
（１）「ピストン」には、移動部材がシリンダ内を摺動するタイプ（いわゆる、ピストン型シリンダ）以外に、ピストンの動力媒体として気体を用いる場合には、例えばラム型シリンダのラム（突棒）のように、移動部材とシリンダの内面との間に間隔を有するタイプも含むことができる。
【０００６】
請求項１に記載の流体圧シリンダの位置検出装置によれば、ピストンによって仕切られたシリンダの一方の部屋には、動力媒体である油圧油が供給・排出され、他方の部屋には、ピストンロッドが配設されかつ空気が排気される排気口が形成されている。そしてレーザー光を発光し受光するレーザー発受光器をシリンダのピストンロッド側に設けたため、ピストンの動力媒体側に比べてレーザー発受光器は温度や圧力の影響を受けにくい。例えば、動力媒体として油圧油を用いた場合には、シリンダ内が高温高圧の状態（例えば、１００℃以上、１００ｋｇｆ／ｃｍ2以上）になることがあるが、ピストンロッド側の空気は常温常圧の状態になっている。
従って、例えばレーザー発受光器を保護する部材等を設置する必要がないため検出装置の構成を簡単にすることができる。
また、ピストンの位置の検出にレーザー光を用いたため、高い検出精度を得ることができる。
【０００７】
また、本発明の流体圧シリンダの位置検出方法は、請求項２に記載の通りに構成されている。
請求項２に記載の流体圧シリンダの位置検出方法によれば、ピストンによって仕切られたシリンダの一方の部屋には、動力媒体である油圧油が供給・排出され、他方の部屋には、ピストンロッドが配設されかつ空気が排気される排気口が形成されている。そしてレーザー光を発光し受光するレーザー発受光器をシリンダのピストンロッド側に設け、レーザー光を発光及び受光することによりピストンの位置を検出するため、温度や圧力の影響を受けにくいうえに高い検出精度を得ることができる位置検出方法を実現することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の流体圧シリンダの位置検出装置の構成を図面を用いて説明する。ここでは、本発明をフォークリフトのリフトシリンダに適用した場合の実施の形態（第１実施の形態及び第２実施の形態）について説明する。
【０００９】
〔第１実施の形態〕
まず、第１実施の形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、図１は本発明の第１実施の形態のフォークリフトの側面図である。また、図２は図１のリフトシリンダの縦断面図である。
【００１０】
図１に示すように、フォークリフト１の車体２の前部には、マスト３が設けられている。マスト３はアウタマスト３ａと、その内側に昇降可能に装備されたインナマスト３ｂとからなり、インナマスト３ｂの内側にはフォーク４ａを備えたリフトブラケット４が昇降可能に支持されている。
【００１１】
マスト３の後方には、流体圧シリンダとしてのリフトシリンダ１０が配設されており、そのピストンロッド６の先端がインナマスト３ｂの上部に連結されている。インナマスト３ｂの上部にはチェーンホイール（図示しない）が支承され、該チェーンホイールには一端がリフトブラケット４に、他端がリフトシリンダ１０の上部にそれぞれ連結されたチェーン（図示しない）が掛装されている。そして、運転室Ｒに設けられた荷役レバー７の操作により、リフトシリンダ１０が伸縮駆動されることにより、フォーク４ａがリフトブラケット４と共にマスト３に沿って昇降するようになっている。リフトシリンダ１０には動力の媒体として油圧油を使用する油圧シリンダが使用されている。
【００１２】
次に、リフトシリンダ１０の構成について図２を用いて説明する。
図２に示すように、リフトシリンダ１０には単動シリンダが使用されている。リフトシリンダ１０は円筒状のシリンダチューブ１２、シリンダブロック１３、ロッドカバー１４、ピストンロッド１１及びピストンロッド１１と一体移動可能に形成されたピストン１５等を備えている。リフトシリンダ１０はシリンダブロック１３が（図２中の）下側になる状態で設置される。ピストンロッド１１はシリンダチューブ１２内に挿通されており、挿通口にはシール部材１６が設置されている。また、シリンダチューブ１２の外周面とロッドカバー１４の内面との間にはオーリング１７が設置されている。
【００１３】
シリンダチューブ１２には排気口１８が形成されている。排気口１８にはオーバーフローパイプ１９が固定されており、ピストンロッド１１の上昇移動時にピストン１５により圧縮される空気はこのオーバーフローパイプ１９を介して排気される。
【００１４】
シリンダブロック１３には、リフトシリンダ１０への油圧油の供給、排出を行うポート２０が形成されている。ポート２０は管路２１を介して制御弁、オイルポンプ、オイルタンク（いずれも図示しない）に連結されている。また、シリンダチューブ１２内の油圧油は、ピストンロッド１１の動力媒体として使用される。
【００１５】
ロッドカバー１４には、レーザー発受光器３０が設置されている。そして、レーザー発受光器３０の先端部はピストン１５の底面１５ａに対向した位置に配置されている。
レーザー発受光器３０は発光部３１と、受光部３２を備え、導光路３３を介してレーザー発振管、制御装置（いずれも図示しない）等と接続されている。なお、レーザー発振管、制御装置等は従来タイプのものが使用されている。
なお、第１実施の形態では、レーザー発受光器３０等によって、本発明の検出手段が構成されている。また、レーザー発受光器３０や、レーザー発振管、制御装置等によって位置検出装置が構成されている。
【００１６】
次に、本発明の第１実施の形態の位置検出装置を用いた位置検出方法について説明する。
まず、リフトシリンダ１０内のピストン１５の位置を検出するにあたり、制御装置からレーザー発振管へ測定要求信号が出力される。この測定要求信号に基づいて、レーザー発振管は導光路３３を介して所定波長のレーザー光を発受光器３０へ送信する。そして、発受光器３０の発光部３１から、ピストン１５の底面１５ａの方向に所定波長のレーザー光が発光される。
【００１７】
発光部３１から発光されたレーザー光は、空気中を例えば図２中の二点鎖線４０で示す経路で進行する。そして、ピストン１５の底面１５ａに反射した反射光は、例えば図２中の二点鎖線４１で示す経路で進行して受光部３２で受光され、導光路３３を介して制御装置に送信される。
制御装置では、測定要求信号をレーザー発振管へ出力した時点からの経過時間をカウントし、そのカウント値によりレーザー光の発光時から反射光の受光時までの時間ｔを演算する。そして、この時間ｔと空気中のレーザー光の進行速度ｃとに基づいて、レーザー発受光器３０からピストン１５の底面１５ａまでの距離Ｌを、Ｌ＝ｃｔ／２によって演算する。
【００１８】
その後、制御装置に記憶されている距離Ｌとフォーク４ａの位置Ｈと関係式に基づいてフォーク４ａの位置Ｈを演算する。そして、演算により得られたフォーク４ａの位置Ｈのデータは、例えばフォークリフトのフォークの揚高規制制御に使用される。つまり、位置Ｈのデータを逐次演算し、このデータに基づいて実際のピストン１５の位置を適宜調整するという制御形態により、フォークリフトのフォークの揚高規制制御を行う。
【００１９】
以上のように構成した、第１実施の形態のリフトシリンダの位置検出装置によれば、レーザー発受光器３０をリフトシリンダ１０のピストンロッド１１側に設けたため、レーザー発受光器３０は温度や圧力の影響を受けにくい。従って、レーザー発受光器３０を保護する部材等を設置する必要がないため位置検出装置の構成を簡単にすることができる。また、ピストン１５の位置の検出にレーザー光を用いたため、高い検出精度を得ることができる。
また、第１実施の形態の位置検出装置を用いた位置検出方法によれば、温度や圧力の影響を受けにくいうえに、高い検出精度を得ることができる位置検出方法を実現することができる。
【００２０】
〔第２実施の形態〕
次に、第２実施の形態は、第１実施の形態と同様に本発明をフォークリフトのリフトシリンダに適用したものであって、図３を参照しながら説明する。図３は第２実施の形態のリフトシリンダの部分断面図である。
なお、図３において図２に示す要素と同一の要素には同一の符号を付している。また、レーザー発受光器３０以外の構成等は第１実施の形態と同様であるので、説明を簡単にするために第２実施の形態では第１実施の形態と異なる点について説明する。第１実施の形態と異なるのは、レーザー発受光器３０の先端に光ファイバー３５を設けた点である。
【００２１】
図３に示すように、位置検出装置としてのレーザー発受光器３０はシリンダチューブ１２の外側面に取付けられている。レーザー発受光器３０の一方側は、第１実施の形態と同様に導光路３３を介してレーザー発振管、制御装置（いずれも図示しない）等と接続されている。また、レーザー発受光器３０の他方側には光ファイバー３５が接続されている。また、光ファイバー３５の先端部はロッドカバー１４を貫通して設置され、ピストン１５の底面１５ａに対向する位置に配置されている。
なお、第２実施の形態では、レーザー発受光器３０、光ファイバー３５等によって、本発明の検出手段が構成されている。また、レーザー発受光器３０、光ファイバー３５や、レーザー発振管、制御装置等によって位置検出装置が構成されている。
また、第２実施の形態の位置検出方法は、構成上光ファイバー３５を設置した違いはあるが、それ以外は第１実施の形態の検出方法と同じであるので説明を省略する。
【００２２】
以上のように構成した第２実施の形態の位置検出装置及び位置検出方法によれば、位置検出装置の構成を簡単にすることができ、高い検出精度を得ることができることに加えて、光ファイバー３５が比較的細いためリフトシリンダ１０のロッドカバー１４に設置するスペースを縮小することができる。従って、ピストンロッド１１とシリンダチューブ１２との間が狭くて、ロッドカバー１４にレーザー発受光器３０を設置できないような場合には特に有効である。
【００２３】
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。
上記の実施の形態では、流体圧シリンダとして油圧油を使用したリフトシリンダ１０について記載したが、各種の動力媒体を使用した他の流体圧シリンダに適用することもできる。例えば、空気を使用したエアシリンダに適用することができる。
【００２４】
また、リフトシリンダ１０を単動式シリンダとしたが、流体圧シリンダとしてエアシリンダを用いる場合には、単動式に代えて複動式にすることもできる。
また、エアシリンダを用いる場合には、ピストン型シリンダ以外にラム型シリンダに適用することもできる。
【００２５】
また、フォークリフト１のリフトシリンダ１０について記載したが、フォークリフト以外にシリンダを備えた高所作業車、コンクリートポンプ車、バックホー車、ダンプカー等に本発明を適用することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、温度や圧力の影響を受けにくく、高い位置検出精度を備えた、流体圧シリンダの位置検出装置及び位置検出方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態のフォークリフトの側面図である。
【図２】図１のリフトシリンダの縦断面図である。
【図３】本発明の第２実施の形態のリフトシリンダの部分断面図である。
【符号の説明】
１…フォークリフト
１０…リフトシリンダ
１１…ピストンロッド
１２…シリンダチューブ
１４…ロッドカバー
１５…ピストン、１５ａ…底面
３０…レーザー発受光器
３１…発光部
３２…受光部
３３…導光路
３５…光ファイバー
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばフォークリフトのリフトシリンダ（流体圧シリンダ）に係り、詳しくはリフトシリンダ内のピストンの位置を検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にフォークリフトにはフォークを昇降動作させるためのリフトシリンダ（流体圧シリンダ）が設置されている。このリフトシリンダのピストンロッドを往復動させることによってフォークが昇降するように構成されている。従って、リフトシリンダを備えたフォークリフトにおいてフォークに関する種々の制御を行う場合には、リフトシリンダのピストンロッド（ピストン）の位置や移動速度を測定することによってフォークの昇降位置や昇降速度を検出する。
従来、リフトシリンダのピストンの位置や移動速度を検出する検出装置として超音波センサを用いたものが提案されている。この検出装置は、超音波センサからピストンの方向に超音波（送信波）を送信して、ピストンに反射した超音波（反射波）を受信することによって、ピストンの位置を検出するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のピストンの位置を検出する超音波センサを備えたリフトシリンダは、障害物等の影響を受けにくく、ピストンの位置を連続的に、簡単に検出するのに極めて有効である。
しかしながら、超音波の音速は温度や圧力の影響を受け易く、温度や圧力が変化する場合には超音波の音速が変化するためピストンの位置検出精度が低下することが知られている。従って、超音波センサを用いてピストンの位置を検出する場合には、音速を温度や圧力に対して補正する機構が必要であった。また、ピストンの動力媒体として油圧油を用いるリフトシリンダの場合には、シリンダ内が高温高圧の状態（例えば、１００℃以上、１００ｋｇｆ／ｃｍ2以上）になることがあるため、超音波センサに対して耐熱対策や耐圧対策を施す必要があった。
また、超音波センサを、比較的温度や圧力の影響を受けにくいピストンロッド側に設けることも考えられるが、超音波の伝達媒体が空気になることによって超音波の伝達効率が悪くなるうえに、超音波センサを設置する設置スペースの確保が難しかった。
【０００４】
そこで、本発明は、温度や圧力の影響を受けにくく、高い位置検出精度を備えた、流体圧シリンダの位置検出装置及び位置検出方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の流体圧シリンダの位置検出装置は、請求項１に記載の通りに構成されている。
ここで、請求項１、また他の請求項及び発明の詳細な説明に記載した用語については以下のように解釈する。
（１）「ピストン」には、移動部材がシリンダ内を摺動するタイプ（いわゆる、ピストン型シリンダ）以外に、ピストンの動力媒体として気体を用いる場合には、例えばラム型シリンダのラム（突棒）のように、移動部材とシリンダの内面との間に間隔を有するタイプも含むことができる。
【０００６】
請求項１に記載の流体圧シリンダの位置検出装置によれば、ピストンによって仕切られたシリンダの一方の部屋には、動力媒体である油圧油が供給・排出され、他方の部屋には、ピストンロッドが配設されかつ空気が排気される排気口が形成されている。そしてレーザー光を発光し受光するレーザー発受光器をシリンダのピストンロッド側に設けたため、ピストンの動力媒体側に比べてレーザー発受光器は温度や圧力の影響を受けにくい。例えば、動力媒体として油圧油を用いた場合には、シリンダ内が高温高圧の状態（例えば、１００℃以上、１００ｋｇｆ／ｃｍ2以上）になることがあるが、ピストンロッド側の空気は常温常圧の状態になっている。
従って、例えばレーザー発受光器を保護する部材等を設置する必要がないため検出装置の構成を簡単にすることができる。
また、ピストンの位置の検出にレーザー光を用いたため、高い検出精度を得ることができる。
【０００７】
また、本発明の流体圧シリンダの位置検出方法は、請求項２に記載の通りに構成されている。
請求項２に記載の流体圧シリンダの位置検出方法によれば、ピストンによって仕切られたシリンダの一方の部屋には、動力媒体である油圧油が供給・排出され、他方の部屋には、ピストンロッドが配設されかつ空気が排気される排気口が形成されている。そしてレーザー光を発光し受光するレーザー発受光器をシリンダのピストンロッド側に設け、レーザー光を発光及び受光することによりピストンの位置を検出するため、温度や圧力の影響を受けにくいうえに高い検出精度を得ることができる位置検出方法を実現することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の流体圧シリンダの位置検出装置の構成を図面を用いて説明する。ここでは、本発明をフォークリフトのリフトシリンダに適用した場合の実施の形態（第１実施の形態及び第２実施の形態）について説明する。
【０００９】
〔第１実施の形態〕
まず、第１実施の形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、図１は本発明の第１実施の形態のフォークリフトの側面図である。また、図２は図１のリフトシリンダの縦断面図である。
【００１０】
図１に示すように、フォークリフト１の車体２の前部には、マスト３が設けられている。マスト３はアウタマスト３ａと、その内側に昇降可能に装備されたインナマスト３ｂとからなり、インナマスト３ｂの内側にはフォーク４ａを備えたリフトブラケット４が昇降可能に支持されている。
【００１１】
マスト３の後方には、流体圧シリンダとしてのリフトシリンダ１０が配設されており、そのピストンロッド６の先端がインナマスト３ｂの上部に連結されている。インナマスト３ｂの上部にはチェーンホイール（図示しない）が支承され、該チェーンホイールには一端がリフトブラケット４に、他端がリフトシリンダ１０の上部にそれぞれ連結されたチェーン（図示しない）が掛装されている。そして、運転室Ｒに設けられた荷役レバー７の操作により、リフトシリンダ１０が伸縮駆動されることにより、フォーク４ａがリフトブラケット４と共にマスト３に沿って昇降するようになっている。リフトシリンダ１０には動力の媒体として油圧油を使用する油圧シリンダが使用されている。
【００１２】
次に、リフトシリンダ１０の構成について図２を用いて説明する。
図２に示すように、リフトシリンダ１０には単動シリンダが使用されている。リフトシリンダ１０は円筒状のシリンダチューブ１２、シリンダブロック１３、ロッドカバー１４、ピストンロッド１１及びピストンロッド１１と一体移動可能に形成されたピストン１５等を備えている。リフトシリンダ１０はシリンダブロック１３が（図２中の）下側になる状態で設置される。ピストンロッド１１はシリンダチューブ１２内に挿通されており、挿通口にはシール部材１６が設置されている。また、シリンダチューブ１２の外周面とロッドカバー１４の内面との間にはオーリング１７が設置されている。
【００１３】
シリンダチューブ１２には排気口１８が形成されている。排気口１８にはオーバーフローパイプ１９が固定されており、ピストンロッド１１の上昇移動時にピストン１５により圧縮される空気はこのオーバーフローパイプ１９を介して排気される。
【００１４】
シリンダブロック１３には、リフトシリンダ１０への油圧油の供給、排出を行うポート２０が形成されている。ポート２０は管路２１を介して制御弁、オイルポンプ、オイルタンク（いずれも図示しない）に連結されている。また、シリンダチューブ１２内の油圧油は、ピストンロッド１１の動力媒体として使用される。
【００１５】
ロッドカバー１４には、レーザー発受光器３０が設置されている。そして、レーザー発受光器３０の先端部はピストン１５の底面１５ａに対向した位置に配置されている。
レーザー発受光器３０は発光部３１と、受光部３２を備え、導光路３３を介してレーザー発振管、制御装置（いずれも図示しない）等と接続されている。なお、レーザー発振管、制御装置等は従来タイプのものが使用されている。
なお、第１実施の形態では、レーザー発受光器３０等によって、本発明の検出手段が構成されている。また、レーザー発受光器３０や、レーザー発振管、制御装置等によって位置検出装置が構成されている。
【００１６】
次に、本発明の第１実施の形態の位置検出装置を用いた位置検出方法について説明する。
まず、リフトシリンダ１０内のピストン１５の位置を検出するにあたり、制御装置からレーザー発振管へ測定要求信号が出力される。この測定要求信号に基づいて、レーザー発振管は導光路３３を介して所定波長のレーザー光を発受光器３０へ送信する。そして、発受光器３０の発光部３１から、ピストン１５の底面１５ａの方向に所定波長のレーザー光が発光される。
【００１７】
発光部３１から発光されたレーザー光は、空気中を例えば図２中の二点鎖線４０で示す経路で進行する。そして、ピストン１５の底面１５ａに反射した反射光は、例えば図２中の二点鎖線４１で示す経路で進行して受光部３２で受光され、導光路３３を介して制御装置に送信される。
制御装置では、測定要求信号をレーザー発振管へ出力した時点からの経過時間をカウントし、そのカウント値によりレーザー光の発光時から反射光の受光時までの時間ｔを演算する。そして、この時間ｔと空気中のレーザー光の進行速度ｃとに基づいて、レーザー発受光器３０からピストン１５の底面１５ａまでの距離Ｌを、Ｌ＝ｃｔ／２によって演算する。
【００１８】
その後、制御装置に記憶されている距離Ｌとフォーク４ａの位置Ｈと関係式に基づいてフォーク４ａの位置Ｈを演算する。そして、演算により得られたフォーク４ａの位置Ｈのデータは、例えばフォークリフトのフォークの揚高規制制御に使用される。つまり、位置Ｈのデータを逐次演算し、このデータに基づいて実際のピストン１５の位置を適宜調整するという制御形態により、フォークリフトのフォークの揚高規制制御を行う。
【００１９】
以上のように構成した、第１実施の形態のリフトシリンダの位置検出装置によれば、レーザー発受光器３０をリフトシリンダ１０のピストンロッド１１側に設けたため、レーザー発受光器３０は温度や圧力の影響を受けにくい。従って、レーザー発受光器３０を保護する部材等を設置する必要がないため位置検出装置の構成を簡単にすることができる。また、ピストン１５の位置の検出にレーザー光を用いたため、高い検出精度を得ることができる。
また、第１実施の形態の位置検出装置を用いた位置検出方法によれば、温度や圧力の影響を受けにくいうえに、高い検出精度を得ることができる位置検出方法を実現することができる。
【００２０】
〔第２実施の形態〕
次に、第２実施の形態は、第１実施の形態と同様に本発明をフォークリフトのリフトシリンダに適用したものであって、図３を参照しながら説明する。図３は第２実施の形態のリフトシリンダの部分断面図である。
なお、図３において図２に示す要素と同一の要素には同一の符号を付している。また、レーザー発受光器３０以外の構成等は第１実施の形態と同様であるので、説明を簡単にするために第２実施の形態では第１実施の形態と異なる点について説明する。第１実施の形態と異なるのは、レーザー発受光器３０の先端に光ファイバー３５を設けた点である。
【００２１】
図３に示すように、位置検出装置としてのレーザー発受光器３０はシリンダチューブ１２の外側面に取付けられている。レーザー発受光器３０の一方側は、第１実施の形態と同様に導光路３３を介してレーザー発振管、制御装置（いずれも図示しない）等と接続されている。また、レーザー発受光器３０の他方側には光ファイバー３５が接続されている。また、光ファイバー３５の先端部はロッドカバー１４を貫通して設置され、ピストン１５の底面１５ａに対向する位置に配置されている。
なお、第２実施の形態では、レーザー発受光器３０、光ファイバー３５等によって、本発明の検出手段が構成されている。また、レーザー発受光器３０、光ファイバー３５や、レーザー発振管、制御装置等によって位置検出装置が構成されている。
また、第２実施の形態の位置検出方法は、構成上光ファイバー３５を設置した違いはあるが、それ以外は第１実施の形態の検出方法と同じであるので説明を省略する。
【００２２】
以上のように構成した第２実施の形態の位置検出装置及び位置検出方法によれば、位置検出装置の構成を簡単にすることができ、高い検出精度を得ることができることに加えて、光ファイバー３５が比較的細いためリフトシリンダ１０のロッドカバー１４に設置するスペースを縮小することができる。従って、ピストンロッド１１とシリンダチューブ１２との間が狭くて、ロッドカバー１４にレーザー発受光器３０を設置できないような場合には特に有効である。
【００２３】
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。
上記の実施の形態では、流体圧シリンダとして油圧油を使用したリフトシリンダ１０について記載したが、各種の動力媒体を使用した他の流体圧シリンダに適用することもできる。例えば、空気を使用したエアシリンダに適用することができる。
【００２４】
また、リフトシリンダ１０を単動式シリンダとしたが、流体圧シリンダとしてエアシリンダを用いる場合には、単動式に代えて複動式にすることもできる。
また、エアシリンダを用いる場合には、ピストン型シリンダ以外にラム型シリンダに適用することもできる。
【００２５】
また、フォークリフト１のリフトシリンダ１０について記載したが、フォークリフト以外にシリンダを備えた高所作業車、コンクリートポンプ車、バックホー車、ダンプカー等に本発明を適用することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、温度や圧力の影響を受けにくく、高い位置検出精度を備えた、流体圧シリンダの位置検出装置及び位置検出方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態のフォークリフトの側面図である。
【図２】図１のリフトシリンダの縦断面図である。
【図３】本発明の第２実施の形態のリフトシリンダの部分断面図である。
【符号の説明】
１…フォークリフト
１０…リフトシリンダ
１１…ピストンロッド
１２…シリンダチューブ
１４…ロッドカバー
１５…ピストン、１５ａ…底面
３０…レーザー発受光器
３１…発光部
３２…受光部
３３…導光路
３５…光ファイバー
Claims (2)
- シリンダ内を移動するピストンの位置を検出する流体圧シリンダの位置検出装置であって、
前記ピストンによって仕切られた前記シリンダの一方の部屋には、動力媒体である油圧油が供給・排出され、他方の部屋には、ピストンロッドが配設されかつ空気が排気される排気口が形成され、
前記シリンダの前記ピストンロッド側にレーザー光を発光及び受光する検出手段を備え、該検出手段から前記ピストン方向にレーザー光を発光させ、前記他方の部屋の空気中を進行しかつ前記ピストンにて反射したレーザー光を受光することによって前記ピストンの位置を検出するように構成されている流体圧シリンダの位置検出装置。 - シリンダ内を移動するピストンの位置を検出する流体圧シリンダの位置検出方法であって、
前記ピストンによって仕切られた前記シリンダの一方の部屋には、動力媒体である油圧油が供給・排出され、他方の部屋には、ピストンロッドが配設されかつ空気が排気される排気口が形成され、
前記シリンダの前記ピストンロッド側にレーザー光を発光及び受光する検出手段を用いて、該検出手段からピストン方向にレーザー光を発光させ、前記他方の部屋の空気中を進行しかつ前記ピストンにて反射したレーザー光を前記レーザー発受光手段で受光することによって前記ピストンの位置を検出する流体圧シリンダの位置検出方法。
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-
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