JP6394905B2 - フォークリフトの油圧制御装置 - Google Patents
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Description
以下、フォークリフトの油圧制御装置を具体化した第1の実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。
油圧制御装置は、リフトシリンダ14及びティルトシリンダ19の動作を制御する。そして、本実施形態の油圧制御装置は、リフトシリンダ14及びティルトシリンダ19を動作させる機構(油圧回路)を構成している。
制御部Sには、リフトレバー22の操作量を検出するポテンショメータ22aとティルトレバー23の操作量を検出するポテンショメータ23aとが電気的に接続されている。制御部Sは、リフトレバー22の操作量に基づくポテンショメータ22aからの検出信号をもとに、電動機31の回転を制御するとともに、リフト下降用比例弁32及びリフト上昇用比例弁38の開度を制御する。また、制御部Sは、ティルトレバー23の操作量に基づくポテンショメータ23aからの検出信号をもとに、電動機31の回転を制御するとともに、ティルト用比例弁40の開度を制御する。
図4(a)に示すように、流量制御弁37は、ボディBdに第1収容室43を備えるとともに、この第1収容室43に収容された弁体44を備える。弁体44は、第1収容室43内で移動可能であり、第1収容室43での弁体44の位置によって、第2油路K2の流路断面積(開度)が調節される。流量制御弁37は、第2油路K2の流路断面積(開度)を広げる(大きくする)方向に弁体44を付勢するコイルばね製の付勢部材45を備える。また、流量制御弁37は、付勢部材45を収容した第2収容室46をボディBdに備える。
ここで、図5(a)に示すように、第2パイロット流路52の一端が、分岐点Qよりも流量制御弁37側に接続され、他端が第2収容室46に接続されている場合を、比較例として説明する。流量制御弁37が第3位置37cにある場合、ポンプ流量が増加するほどドレイン流量は減少することから、分岐点Qから流量制御弁37に至るまでに生じる圧力損失Pzは減少する。
ここで、Xaはポンプ流量がゼロのときの弁体44の変位量であり、また、Xbはリフトシリンダ14から排出された作動油が全てポンプ流量となるときの弁体44の変位量である。この式2からもわかるように、ΔPb−ΔPaは非常に小さな値となるため、ばね定数Kの極めて小さな付勢部材45が必要であることが分かる。ばね定数Kは、ばねに負荷を加えたときの荷重を伸びで割った比例定数である。ばね定数Kは、ばねの線径が太いほど大きくなり、巻き数が多く、コイル径が大きいと小さくなる。したがって、ばね定数Kの小さな付勢部材45とするには、コイル径を大きくしたり、巻数を多くする必要がある。
X0=ΔPa・(Xb−Xa)/(ΔPb−ΔPa)−Xa…式3
上述のように、ΔPb−ΔPaが非常に小さな値となることから、付勢部材45においては初期撓み量X0を大きくする必要がある。したがって、比較例では、図3に示すような単独動作から同時動作に切り替わった際のシリンダ流量の変化が小さい特性を得るためには、付勢部材45に関し、初期撓み量X0を大きくする必要があり、かつばね定数Kを極めて小さくする必要があるため、付勢部材45が大型化してしまう。また、付勢部材45の大型化に伴い流量制御弁37も大型化してしまうこととなる。
フォーク16の下降動作中に、マスト13の前傾動作又は後傾動作の何れか一方の動作を行わせる場合について説明する。
制御部Sは、リフトレバー22の操作によってフォーク16の下降動作が指示される一方で、ティルトレバー23が操作されていない場合、単独動作にてフォーク16を下降動作させるための制御を行う。当該制御において制御部Sは、リフトレバー22の操作量に応じた指示速度で下降動作させるために必要な油圧ポンプ30の必要回転数と、リフト下降用比例弁32の弁開度を算出する。そして、制御部Sは、算出した必要回転数を電動機31の指令回転数として電動機31の駆動を制御するとともに、リフト下降用比例弁32を算出した弁開度の第2位置32bで開く。さらに、制御部Sは、リフト上昇用比例弁38を第2位置38bとするとともに、ティルト用比例弁40を第1位置40aとする。また、流量制御弁37は、圧力ΔPによって第1位置37aを取る。
(1)油圧制御装置において、流量制御弁37はパイロット圧を決定する圧力のうち、第2収容室46に導入する圧力を、第1油路K1における分岐点Qより油圧ポンプ30側から導入するようにした。このため、流量制御弁37の開度を決定する圧力ΔPには、分岐点Qから流量制御弁37までに生じる圧力損失Pzが加味されなくなる。その結果として、流量制御弁37の付勢部材45のばね定数Kを大きくすることができるとともに、初期撓み量X0を小さくできる。よって、例えば、ばね定数Kが小さく、初期撓み量X0の大きな付勢部材を使用した場合と比べると、パイロット圧に対する弁体44の応答性を高めることができる。したがって、フォーク16の下降動作の最中に、同時にマスト13の傾動動作を行い、単独動作から同時動作への切替時に流量制御弁37の流量制御が行われる際、流量制御弁37では、パイロット圧に対し弁体44が速やかに応答し、動作の切替えに対し速やかに応答することができる。
(5)第2油路K2の流量を流量制御弁37によって無段階に切替えることができるので、切り換え時のチャタリングやショックの発生を抑制することができる。
次に、フォークリフトの油圧制御装置を具体化した第2の実施形態を図6にしたがって説明する。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
○ 図7に示すように、リフト下降用比例弁32の上流側(リフトシリンダ14側)に、弁切替え時のショックを緩和するためにポペット弁60と電磁弁61を設けてもよい。下降動作時には、電磁弁61が開弁することでポペット弁60が徐々に開弁して作動油がリフト下降用比例弁32に流れることになる。そして、リフト下降用比例弁32の開度によって油圧ポンプ30側へ流通する作動油の流量が制御される。なお、第2の実施形態のリフト下降用比例弁32の上流側(リフトシリンダ14側)に、弁切替え時のショックを緩和するためにポペット弁60と電磁弁61を設けてもよい。
○ 流量制御弁37とリフト下降用比例弁32をユニット化してもよい。
(イ)前記付勢部材はコイルばねであるフォークリフトの油圧制御装置。
Claims (2)
- 昇降指示部材の操作によって昇降用油圧シリンダへ作動油を給排させることによりフォークを昇降動作させるとともに、指示部材の操作によって動作用油圧シリンダへ作動油を給排させることにより動作部材を動作させるフォークリフトの油圧制御装置において、
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプに連結された電動機と、
前記フォークの下降動作時に、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油を前記油圧ポンプの吸入ポートへ流通させる第1油路と、
前記第1油路に配設されるとともに、前記フォークの下降動作時には前記昇降用油圧シリンダのボトム室から前記油圧ポンプへの作動油の流出を許容する一方で、前記フォークの停止時又は上昇動作時には前記昇降用油圧シリンダのボトム室から前記油圧ポンプへの作動油の流出を遮断する下降用制御弁と、
前記油圧ポンプと前記下降用制御弁の間の前記第1油路上の分岐点から分岐するとともに、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油をドレイン側へ流通させる第2油路と、
前記第2油路に配設されるとともに、前記フォークの下降動作時に前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油について、前記下降用制御弁の上流側と下流側の圧力差に応じて前記油圧ポンプ側へ流す流量と前記ドレイン側へ流す流量を制御するものであって、前記第2油路の開度を決める弁体と、該弁体を収容した第1収容室と、前記弁体を付勢する付勢部材と、前記付勢部材を収容した第2収容室とを含む流量制御弁と、
前記第1油路における前記昇降用油圧シリンダと前記下降用制御弁との間の油路の圧力を、前記下降用制御弁の上流側の圧力として前記流量制御弁の前記第1収容室に導入する第1パイロット流路と、
前記第1油路における前記下降用制御弁から前記分岐点を通過して前記油圧ポンプに作動油を流す油路の圧力を、前記下降用制御弁の下流側の圧力として前記流量制御弁の前記第2収容室に導入する第2パイロット流路と、
を備え、
前記第2パイロット流路は、前記第1油路における前記下降用制御弁から前記分岐点を通過して前記油圧ポンプに作動油を流す油路のうち、前記分岐点よりも前記油圧ポンプ側から圧力を導入していることを特徴とするフォークリフトの油圧制御装置。 - 昇降指示部材の操作によって昇降用油圧シリンダへ作動油を給排させることによりフォークを昇降動作させるとともに、指示部材の操作によって動作用油圧シリンダへ作動油を給排させることにより動作部材を動作させるフォークリフトの油圧制御装置において、
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプに連結された電動機と、
前記フォークの下降動作時に、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油を前記油圧ポンプの吸入ポートへ流通させる第1油路と、
前記第1油路に配設されるとともに、前記フォークの下降動作時には前記昇降用油圧シリンダのボトム室から前記油圧ポンプへの作動油の流出を許容する一方で、前記フォークの停止時又は上昇動作時には前記昇降用油圧シリンダのボトム室から前記油圧ポンプへの作動油の流出を遮断する下降用制御弁と、
前記油圧ポンプと前記下降用制御弁の間の前記第1油路上の分岐点から分岐するとともに、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油をドレイン側へ流通させる第2油路と、
前記第2油路に配設されるとともに、前記フォークの下降動作時に前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油について、前記下降用制御弁の上流側と下流側の圧力差に応じて前記油圧ポンプ側へ流す流量と前記ドレイン側へ流す流量を制御するものであって、前記第2油路の開度を決める弁体と、該弁体を収容した第1収容室と、前記弁体を付勢する付勢部材と、前記付勢部材を収容した第2収容室とを含む流量制御弁と、
前記第1油路における前記昇降用油圧シリンダと前記下降用制御弁との間の油路の圧力を、前記下降用制御弁の上流側の圧力として前記流量制御弁の前記第1収容室に導入する第1パイロット流路と、
前記第1油路における前記下降用制御弁から前記分岐点を通過して前記油圧ポンプに作動油を流す油路の圧力を、前記下降用制御弁の下流側の圧力として前記流量制御弁の前記第2収容室に導入する第2パイロット流路と、
を備え、
前記第2パイロット流路は、前記第1油路における前記下降用制御弁から前記分岐点を通過して前記油圧ポンプに作動油を流す油路のうち、前記分岐点よりも前記下降用制御弁側から圧力を導入していることを特徴とするフォークリフトの油圧制御装置。
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