JP5324862B2 - クランプ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばフォークリフト等の荷役車両に装備されてロール紙等の扱物を掴持するクランプ装置に適用されるクランプ制御装置の改良に関する。

従来、この種のクランプ制御装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
当該クランプ制御装置は、一対のクランプアームを開閉させる為のクランプシリンダと、クランプシリンダに圧油を給排してこれを伸縮作動させる為のシリンダ操作回路と、から構成されている。
而して、シリンダ操作回路は、ポンプからの圧油をクランプシリンダのクランプ室とアンクランプ室に切換え給排してこれを伸縮作動させる為の手動切換弁と、手動切換弁とクランプシリンダとの間に設けられてクランプシリンダのクランプ室の圧力低下を抑える為のパイロットチェックバルブ及びアキュームレータとを備えている。

特開平１１−２０９０９２号公報

ところが、この様なものは、シリンダ操作回路にパイロットチェックバルブ及びアキュームレータを備えているので、クランプシリンダのクランプ力の低下が改善されるものの、例えば圧油中のコンタミ（コンタミネーションの略、夾雑物）がパイロットチェックバルブに詰まった場合には、その機能が損なわれるので、所定のクランプ力を持続して発揮できない惧れがあった。

本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、仮えシリンダ操作回路のパイロットチェックバルブやアキュームレータが支障を来たしても、所定のクランプ力を持続して発揮できる様にしたクランプ制御装置を提供するにある。

本発明のクランプ制御装置は、基本的には、一対のクランプアームを開閉させる為のクランプシリンダと、クランプシリンダに圧油を給排してこれを伸縮作動させる為のシリンダ操作回路と、クランプシリンダのクランプ室の圧油が所定圧力より低くなると自動的に圧油を補給して所定圧力に戻す為の圧油補給回路と、から構成した事に特徴が存する。

シリンダ操作回路が操作されると、クランプシリンダに圧油が給排されてこれが伸縮作動される。クランプシリンダが伸縮作動されると、一対のクランプアームが開閉されて扱物を掴持又は開放する事ができる。
クランプシリンダのクランプ室の圧油が所定圧力より低くなると、圧油補給回路に依りクランプシリンダのクランプ室に自動的に圧油が補給されて所定圧力に戻される。
シリンダ操作回路とは別に圧油補給回路を設けているので、シリンダ操作回路に関係なく所定のクランプ力を持続して発揮できる。
圧油補給回路は、シリンダ操作回路とは別に設けられているので、これだけを作製して追加するだけで済み、既存のものへも容易に適用できる。

圧油補給回路は、クランプシリンダのクランプ室の圧力に依りポンプからの圧油を給排する為の切換バルブと、同じくクランプシリンダのクランプ室の圧力に依り切換バルブからの圧油をクランプシリンダのクランプ室へ給排するチャージングバルブとを備えているのが好ましい。この様にすれば、クランプシリンダのクランプ室を所定圧力に精度良く保つ事ができる。

本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１） クランプシリンダ、シリンダ操作回路、圧油補給回路とで構成し、とりわけ、クランプシリンダのクランプ室の圧油が所定圧力より低くなると自動的に圧油を補給して所定圧力に戻す為の圧油補給回路を設けたので、仮えシリンダ操作回路のパイロットチェックバルブやアキュームレータが支障を来たしても、所定のクランプ力を持続して発揮する事ができる。その結果、クランプシリンダに依るクランプ力が低下して扱物を落下させる惧れがなく、安全性を大幅に高める事ができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のクランプ制御装置の通常状態（補給停止状態）を示す油圧回路図。 図２は、補給準備状態を示す図１と同様図。図３は、補給状態を示す図１と同様図である。

クランプ制御装置１は、クランプシリンダ２、シリンダ操作回路３、圧油補給回路４とからその主要部が構成されて居り、フォークリフト等の荷役車両に装備されるクランプ装置に適用される。

クランプ装置は、図略しているが、荷役車両の車体前部に前後傾動可能に設けられた昇降装置に昇降可能に設けられて居り、昇降装置の昇降体に設けられた回転装置と、これに依り前後軸廻りに回転されるクランプベースと、これに開閉可能に設けられてロール紙等の扱物を掴持し得る一対のクランプアームと、このクランプアームを開閉作動させる為のクランプシリンダ２とを備えている。
クランプアームは、一方がクランプベースに搖動可能に設けられていると共に、他方がクランプベースに搖動不能に固定されている。クランプアームは、クランプベースに沿って直線移動可能なものや両方が可動されるものであっても良い。
クランプシリンダ２は、搖動可能なクランプアームとクランプベースとの間に介設されている。

クランプシリンダ２は、一対のクランプアームを開閉させる為のもので、この例では、単一の複動型油圧シリンダにしてあり、テール側のクランプ室５とロッド側のアンクランプ室６とを備え、テール側がクランプベースに枢結されていると共に、ロッド側がクランプアームに枢結されている。
而して、クランプシリンダ２が伸長されると、クランプアームが閉じられて扱物が掴持されると共に、クランプシリンダ２が短縮されると、クランプアームが開かれて扱物が開放される様になっている。

シリンダ操作回路３は、クランプシリンダ２に圧油を給排してこれを伸縮作動させる為のもので、この例では、油液を貯溜するタンク７と、これに接続されてエンジン等の原動機（図示せず）に依り回転駆動されるポンプ８と、これからの圧油が設定圧以上になるとタンク７に戻す為のリリーフバルブ９と、ポンプ８からの圧油をクランプシリンダ２のクランプ室５とアンクランプ室６に切換え給排してこれを伸縮作動させる為のコントロールバルブ１０と、これとクランプシリンダ２のクランプ室５との間に設けられてクランプ室５への通流のみを許容すると共にポンプ８からの圧油の圧力に依りコントロールバルブ１０への通流を許容するパイロットチェックバルブ１１と、これとクランプシリンダ２のクランプ室５との間に設けられて圧油を貯留してこれをクランプ室５へ補給するアキュームレータ１２とを備えている。
コントロールバルブ１０は、六ポート三位置手動操作切換弁にしてあり、一方のポンプポートとポンプ８との間には、コントロールバルブ１０への通流のみを許容するチェックバルブ１３が介設されていると共に、二次側のタンクポートは、タンク７に接続されている。

圧油補給回路４は、クランプシリンダ２のクランプ室５の圧油が所定圧力より低くなると自動的に圧油を補給して所定圧力に戻す為のもので、この例では、タンク７に接続されてエンジン等の原動機に依り回転駆動される第二のポンプ１４と、クランプシリンダ２のクランプ室５の圧力に依りポンプ１４からの圧油を給排する為の切換バルブ１５と、同じくクランプシリンダ２のクランプ室５の圧力に依り切換バルブ１５からの圧油をクランプシリンダ２のクランプ室５へ給排するチャージングバルブ１６とを備えている。

切換バルブ１５は、三ポート二位置パイロット操作切換弁にしてあり、ポンプポートがポンプ１４に、タンクポートがリリーフバルブ１７を介してタンク７に、パイロットポートがクランプシリンダ２のクランプ室５に夫々接続されている。
チャージングバルブ１６は、切換バルブ１５とクランプシリンダ２のクランプ室５との間に介設されて居り、切換バルブ１５とクランプシリンダ２のクランプ室５との間に介設されてクランプ室５への圧油の通流のみを許容する逆止弁１８と、クランプシリンダ２のクランプ室５の圧力に依り切換バルブ１５からの圧油をタンクに戻す圧力切換弁１９と、切換バルブ１５と圧力切換弁１９との間に設けられて切換バルブ１５からの圧油を絞る絞り弁２０と、切換バルブ１５からの圧油が設定圧以上になるとタンク７に戻すリリーフ弁２１とを備えている。圧力切換弁１９のパイロットポートは、クランプシリンダ２のクランプ室５と圧力切換弁１９の一次側とに接続されている。

圧油補給回路４に於ては、切換バルブ１５の切換設定圧力をＰ₁ 、チャージングバルブ１６の圧力切換弁１９の切換設定圧力（クランプ最低保持圧力）をＰ₂ 、アンクランプ状態からクランプシリンダ２のクランプ室５に圧油を送ってその時の作動圧力をＰ₀ とした場合、Ｐ₀ ＜Ｐ₁ ＜Ｐ₂ となる様に前記切換設定圧力Ｐ₁ ，Ｐ₂ が設定されている。

次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
図１は、クランプ制御装置１の通常状態（補給停止状態）を示して居り、コントロールバルブ１０を手動操作して左側ポジションにすると、ポンプ８からの圧油がコントロールバルブ１０→パイロットチェックバルブ１１→クランプシリンダ２のクランプ室５に供給されると共に、アンクランプ室６の圧油がコントロールバルブ１０→タンク７に還流されるので、クランプシリンダ２が伸長される。この時、ポンプ８からの圧油がアキュームレータ１２に貯溜され、クランプシリンダ２のクランプ室５の圧力が低下した場合には、これから圧油が補給される。

コントロールバルブ１０を手動操作して右側ポジションにすると、ポンプ８からの圧油がコントロールバルブ１０→クランプシリンダ２のアンクランプ室６に供給されると共に、パイロットチェックバルブ１１がポンプ８からの圧油に依り開弁され、クランプ室５の圧油がパイロットチェックバルブ１１→コントロールバルブ１０→タンク７に還流されるので、クランプシリンダ２が短縮される。

コントロールバルブ１０を手動操作してクランプシリンダ２に圧油を供給すると、前述した如く、Ｐ₀ ＜Ｐ₁ ＜Ｐ₂ となっているので、圧油補給回路４の切換バルブ１５とチャージングバルブ１６が何ら作動せずにクランプシリンダ２が伸長される。
クランプシリンダ２が或る程度伸長して扱物をクランプする状態になると、クランプシリンダ２のクランプ室５の圧力Ｐ₀は、リリーフバルブ９の設定圧力Ｐ_max まで上昇し、クランプ動作が完了する。
この状態では、Ｐ_max ＞Ｐ₂ ＞Ｐ₁ となるので、圧油補給回路４の切換バルブ１５とチャージングバルブ１６は、図２の状態となる。

図２は、クランプ制御装置１の補給準備状態を示して居り、圧油補給回路４の切換バルブ１５は、左側の圧油供給ポジションになると共に、チャージングバルブ１６の圧力切換弁１９は、タンク還流ポジションになるので、ポンプ１４から圧油は、矢印で示す如く、切換バルブ１５→チャージングバルブ１６の絞り弁２０→圧力切換弁１９→タンク７に還流される。
この様な状態では、クランプシリンダ２のクランプ室５には、圧油が供給（補給）されない。
ところが、この様な状態から時間が経過してクランプ室５の圧力Ｐ_max がチャージングバルブ１６の切換設定圧力より低くなって、Ｐ₁＜Ｐ_max ＜Ｐ₂ となると、圧油補給回路４の切換バルブ１５とチャージングバルブ１６は、図３の状態となる。

図３は、クランプ制御装置１の補給状態を示して居り、圧油補給回路４の切換バルブ１５は、引き続いて左側の圧油供給ポジションになると共に、チャージングバルブ１６の圧力切換弁１９は、閉鎖ポジションになるので、ポンプ１４から圧油は、矢印で示す如く、切換バルブ１５→チャージングバルブ１６の逆止弁１８→クランプシリンダ２のクランプ室５に供給（補給）されてクランプ室５の圧力が上昇し、クランプ当初の値まで戻される。
クランプシリンダ２のクランプ室５の圧力が上昇すると、Ｐ₂ ＜Ｐ_max になるので、チャージングバルブ１６の圧力切換弁１９は、図２に示す如く、再びタンク還流ポジションになり、ポンプ１４からの圧油がタンク７に還流される。
従って、クランプシリンダ２のクランプ室５の圧力は、Ｐ_max とＰ₂ との間で脈動し、クランプ最低保持圧力Ｐ₂ を下回る事はなく、自動的に安全な状態に保たれる。

シリンダ操作回路３とは別に圧油補給回路４を設けているので、シリンダ操作回路３に関係なく所定のクランプ力を持続して発揮できる。
圧油補給回路４は、シリンダ操作回路３とは別に設けられているので、これだけを作製して追加するだけで済み、既存のものへも容易に適用できる。

尚、クランプシリンダ２は、先の例では、単一のクランプアームに対して単一のものであったが、これに限らず、例えば複数のものでも良い。
シリンダ操作回路３は、先の例では、パイロットチェックバルブ１１とアキュームレータ１２とを備えていたが、これに限らず、例えば何れか一方や両方を省略しても良い。
圧油補給回路４は、先の例では、シリンダ操作回路３のポンプ８とは別のポンプ１４を設けたが、これに限らず、例えばシリンダ操作回路３のポンプ８を利用しても良い。
圧油補給回路４は、先の例では、切換バルブ１５とチャージングバルブ１６とで構成したが、これに限らず、例えば切換バルブ１５を主体にして簡略化したものでも良い。

本発明のクランプ制御装置の通常状態（補給停止状態）を示す油圧回路図。 補給準備状態を示す図１と同様図。 補給状態を示す図１と同様図。

符号の説明

１…クランプ制御装置、２…クランプシリンダ、３…シリンダ操作回路、４…圧油補給回路、５…クランプ室、６…アンクランプ室、７…タンク、８…ポンプ、９…リリーフバルブ、１０…コントロールバルブ、１１…パイロットチェックバルブ、１２…アキュームレータ、１３…チェックバルブ、１４…ポンプ、１５…切換バルブ、１６…チャージングバルブ、１７…リリーフバルブ、１８…逆止弁、１９…圧力切換弁、２０…絞り弁、２１…リリーフ弁、Ｐ₀ …クランプシリンダ２の作動圧力、Ｐ₁ …切換バルブ１５の切換設定圧力、Ｐ₂ …チャージングバルブ１６の圧力切換弁１９の切換設定圧力（クランプ最低保持圧力）、Ｐ_max…リリーフバルブ９の設定圧力。

Claims (1)

1. 一対のクランプアームを開閉させる為のクランプシリンダと、クランプシリンダに圧油を給排してこれを伸縮作動させる為のシリンダ操作回路と、クランプシリンダのクランプ室の圧油が所定圧力より低くなると自動的に圧油を補給して所定圧力に戻す為の圧油補給回路と、を備え、
   圧油補給回路は、クランプシリンダのクランプ室の圧力に依りポンプからの圧油を給排する為の切換バルブと、同じくクランプシリンダのクランプ室の圧力に依り切換バルブからの圧油をクランプシリンダのクランプ室へ給排するチャージングバルブとを備えていることを特徴とするクランプ制御装置。

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