JP7342814B2 - 産業車両の衝撃抑制装置 - Google Patents

Description

本発明は、アキュムレータを備える産業車両の衝撃抑制装置に関する。

例えば、フォークリフトにおいては、凹凸面等を走行した際に、積載部としてのフォークに積載された積載物が沈むと、リフトシリンダのボトム室において、作動油がピストンによって急激に圧縮される。すると、作動油圧が急激に上昇して、積載物に大きな衝撃が生じることがある。このような大きな衝撃が発生することを抑制するために、リフトシリンダのボトム室にアキュムレータを接続することが提案されている。

アキュムレータは、リフトシリンダから作動油が導入されるアキュムレータ油圧室と、アキュムレータ油圧室と区画されたアキュムレータガス室とを備える。そして、フォークに積載された積載物が沈んだとき、リフトシリンダのボトム室から作動油が押し出され、押し出された作動油はアキュムレータ油圧室に導入される。このとき、アキュムレータにおいて、アキュムレータガス室のガスが圧縮されることにより、作動油圧は緩やかに上昇し、積載物に大きな衝撃が発生することが抑制される。

また、リフトシリンダのボトム室とアキュムレータ油圧室とは、ボトム室に作動油を供給するための給排油路から分岐する接続油路によって接続されている。接続油路には流量制御弁が設けられている（例えば、特許文献１参照）。流量制御弁は可変オリフィスを備える。可変オリフィスにより、ボトム室からアキュムレータ油圧室への作動油の流れは抵抗なく流し、アキュムレータ油圧室からボトム室への流れは可変オリフィスにより抵抗を与え、ボトム室の圧力変動を低減させる。

したがって、特許文献１においては、上昇位置に保持された積載物を下降させるときや、上昇中に停止させるときなど、可変オリフィスにより、ボトム室の圧力が急激に低下する場合の圧力降下の速度が緩和される。

特開２００３－２０１０９８号公報

ところが、フォークの上昇中の急停止、及び下降中の急停止の際は、積載物に作用する慣性力を原因としてボトム室とアキュムレータ油圧室との間で作動油の往来が繰り返されてしまい、アキュムレータを備えることを原因としてフォークの浮き沈みが増大してしまう。

本発明の目的は、操作停止時の積載部の浮き沈みの増大を抑制できる産業車両の衝撃抑制装置を提供することにある。

上記問題点を解決するための産業車両の衝撃抑制装置は、積載物を積載する積載部を備える車体と、ボトム室を有し、当該ボトム室に導入された作動油圧に応じて前記積載部を昇降するリフトシリンダと、前記ボトム室に対して給排油路を介して接続された油タンクと、作動油が導入されることに応じて容積が変化するアキュムレータ油圧室を備えるアキュムレータと、前記給排油路から分岐して前記アキュムレータ油圧室に接続される接続油路と、前記接続油路を開いて前記ボトム室と前記アキュムレータ油圧室を連通させる開位置と、前記接続油路を遮断して前記ボトム室と前記アキュムレータ油圧室を非連通とする閉位置とを取り得る切換弁と、前記切換弁の切り換えを制御する制御装置と、前記制御装置と信号接続され、前記リフトシリンダを操作するための操作部材と、を備え、前記制御装置は、前記操作部材の中立位置では前記切換弁を前記開位置に切り換えており、前記制御装置は、前記中立位置にある前記操作部材の操作開始から当該操作が行われている間に前記切換弁を前記閉位置に切り換えるとともに、前記制御装置は、前記操作部材の操作停止の後の時点であって、前記積載部の昇降停止に伴って生じる前記ボトム室の前記作動油圧の変動が収束する収束時点に前記切換弁を前記開位置に切り換えることを要旨とする。

これによれば、操作部材の操作停止によって積載部の昇降が停止すると積載物に慣性力が作用する。この慣性力を原因とした作動油圧の振幅がボトム室の作動油に発生する。しかし、作動油圧の振幅が収束する収束時点までは切換弁は閉位置にあり、ボトム室とアキュムレータ油圧室との間が遮断されている。このため、積載部の昇降停止時点から収束時点まではボトム室とアキュムレータ油圧室との間での作動油の往来が阻止されている。そして、作動油圧の振幅が収束した収束時点で、制御装置は切換弁を開位置に切り換える。このため、操作部材の操作停止時の積載部の浮き沈みの増大することを抑制できる。

産業車両の衝撃抑制装置について、前記収束時点は、前記操作部材の操作停止時点から、前記積載部の昇降停止に伴って生じる前記作動油圧の振幅が収束するまでに要する待機時間が経過した時点であってもよい。

これによれば、作動油圧の振幅が収束した時点を時間経過によって把握できるため、制御装置の制御負荷を抑えることができる。
産業車両の衝撃抑制装置について、前記ボトム室の前記作動油圧を計測するリフトシリンダ用圧力センサを備え、前記制御装置は前記リフトシリンダ用圧力センサによって計測される前記作動油圧を取得し、前記収束時点は、前記リフトシリンダ用圧力センサから取得した前記作動油圧が閾値未満になった時点であってもよい。

これによれば、リフトシリンダ用圧力センサにより、ボトム室の作動油圧を実測できるため、作動油圧の振幅が収束したか否かを的確に判定できる。
産業車両の衝撃抑制装置について、前記積載部の加速度を検出する加速度センサを備え、前記制御装置は前記加速度センサによって計測される加速度を取得し、前記収束時点は、前記加速度センサから取得した前記加速度が閾値未満になった時点であってもよい。

これによれば、加速度センサにより、ボトム室の作動油圧を間接的に計測できるため、作動油圧の振幅が収束したか否かを判定できる。
産業車両の衝撃抑制装置について、前記積載部を上昇させる場合、前記制御装置は、前記中立位置からの前記操作部材の操作開始時点よりも後であり、かつ操作停止時点よりも前に設定される準備完了時点に前記切換弁を前記閉位置に切り換え、前記準備完了時点は、前記操作開始時点の後に、前記ボトム室の作動油圧と前記アキュムレータ油圧室の作動油圧とが均衡する時点であってもよい。

これによれば、準備完了時点までに、ボトム室の作動油圧とアキュムレータ油圧室の作動油圧を均衡させることができる。このため、操作停止後の収束時点に切換弁が開位置に切り換えられたとき、例えば、ボトム室の作動油がアキュムレータ油圧室に急激に流入することを抑制できる。

本発明によれば、操作停止時の積載部の浮き沈みの増大を抑制できる。

実施形態のフォークリフトを示す側面図。 衝撃抑制機能を発揮する状態の衝撃抑制装置を示す図。 フォーク上昇時に切換弁が開位置とされている衝撃抑制装置を示す図。 準備完了時点の衝撃抑制装置を示す図。 上昇操作停止時点の衝撃抑制装置を示す図。 （ａ）は上昇時のリフト操作レバーと弁位置との関係を示すグラフ、（ｂ）はフォーク高さと作動油圧との関係を示すグラフ。 上昇用収束時点の衝撃抑制装置を示す図。 （ａ）は下降時のリフト操作レバーと弁位置との関係を示すグラフ、（ｂ）はフォーク高さと作動油圧との関係を示すグラフ。 下降操作開始時点の衝撃抑制装置を示す図。 下降操作停止時点の衝撃抑制装置を示す図。 衝撃抑制装置の別例を示す模式図。

以下、産業車両の衝撃抑制装置をフォークリフトの衝撃抑制装置に具体化した一実施形態を図１～図１０にしたがって説明する。
図１に示すように、産業車両としてのバッテリ式のフォークリフト１１の車体１２にはその前部にマスト１３が立設されている。マスト１３は車体１２に対して前後に傾動可能に支持された左右一対のアウタマスト１３ａと、これらアウタマスト１３ａにスライドして昇降するインナマスト１３ｂとから構成されている。各アウタマスト１３ａの後部にはリフトシリンダ１４が配設され、リフトシリンダ１４のピストンロッド１４ａの先端はインナマスト１３ｂの上部に連結されている。インナマスト１３ｂの内側には、リフトブラケット１５が取り付けられている。リフトブラケット１５は、フォーク１５ａを備える。

図２に示すように、フォーク１５ａには積載物Ｗが積載されるため、フォーク１５ａは積載部を構成する。リフトシリンダ１４のピストンロッド１４ａをシリンダチューブ１４ｃに対して出没させると、チェーン１８を介してリフトブラケット１５が昇降するとともに、フォーク１５ａが昇降する。

図１に示すように、車体１２の上部には、運転室１６が設けられている。運転室１６の前部には、リフトシリンダ１４を作動させてリフトブラケット１５を昇降させるための操作部材としてのリフト操作レバー１７が設けられている。フォークリフト１１は、リフトシリンダ１４を作動させる油圧装置２０を備える。

図２に示すように、油圧装置２０において、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂには、給排油路２１を介して油タンク２４が接続されている。給排油路２１にはコントロールバルブ２２及び油圧ポンプ２３が設けられている。リフトシリンダ１４は、ボトム室１４ｂに導入された作動油圧に応じてフォーク１５ａを昇降させる。

コントロールバルブ２２は、３位置２ポート弁である。コントロールバルブ２２は、第１位置２２ａ、第２位置２２ｂ、及び第３位置２２ｃのいずれか１つの位置に切り換えられる。コントロールバルブ２２が切り換えられることにより、給排油路２１を介したボトム室１４ｂと油タンク２４との接続状態が切り換えられる。

コントロールバルブ２２が第１位置２２ａに切り換えられると、１つのポートでは、油圧ポンプ２３とボトム室１４ｂとが連通する。コントロールバルブ２２が第１位置２２ａに切り換えられると、油圧ポンプ２３による作動油５５の圧送により、油タンク２４からボトム室１４ｂへの作動油５５の供給が可能になる。もう１つのポートにおいては、ボトム室１４ｂと油タンク２４とが遮断されている。

コントロールバルブ２２が第２位置２２ｂに切り換えられると、両方のポートにおいてボトム室１４ｂと油タンク２４とが遮断される。
コントロールバルブ２２が第３位置２２ｃに切り換えられると、１つのポートでは、油圧ポンプ２３を迂回してボトム室１４ｂと油タンク２４が連通する。コントロールバルブ２２が第３位置２２ｃに切り換えられると、ボトム室１４ｂから油タンク２４への作動油５５の排出が可能になる。もう１つのポートにおいては、ボトム室１４ｂと油タンク２４とが遮断されている。

コントロールバルブ２２は、制御装置６０に信号接続されている。また、リフト操作レバー１７は制御装置６０に信号接続されている。リフト操作レバー１７の操作に応じて制御装置６０はコントロールバルブ２２の位置を切り換える。

フォーク１５ａを上昇させるために、リフト操作レバー１７が上昇操作され、制御装置６０がリフト操作レバー１７の上昇操作を検出すると、制御装置６０は、コントロールバルブ２２を第１位置２２ａに切り換える。フォーク１５ａを下降させるために、リフト操作レバー１７が下降操作され、制御装置６０がリフト操作レバー１７の下降操作を検出すると、制御装置６０は、コントロールバルブ２２を第３位置２２ｃに切り換える。フォーク１５ａの昇降を停止させるため、リフト操作レバー１７の操作が停止されるとリフト操作レバー１７は中立位置に位置する。中立位置は、リフト操作レバー１７の上昇操作及び下降操作のいずれも行われていない位置である。制御装置６０は、リフト操作レバー１７の中立位置を検出するとコントロールバルブ２２を第２位置２２ｂに切り換える。

次に、フォークリフト１１の衝撃抑制装置について説明する。
衝撃抑制装置は、アキュムレータ２６と、切換弁５１と、切換弁５１を制御する制御装置６０と、を備える。さらに、衝撃抑制装置は、給排油路２１から分岐してアキュムレータ２６に接続される接続油路２５を備える。

給排油路２１には、接続油路２５を介してアキュムレータ２６が接続されている。アキュムレータ２６の内部には、ピストン２７が摺動可能に収容されている。ピストン２７は、アキュムレータ２６の内部をアキュムレータ油圧室２８と、アキュムレータガス室２９とに区画する。アキュムレータ油圧室２８には接続油路２５が接続されている。アキュムレータ油圧室２８に作動油５５が導入されると、アキュムレータガス室２９のガスが圧縮され、アキュムレータ油圧室２８に作動油圧が蓄圧される。

接続油路２５には切換弁５１が接続されている。切換弁５１は、制御装置６０に信号接続されている。切換弁５１の切り換えは制御装置６０によって制御される。切換弁５１は、制御装置６０からの制御信号が入力されていない状態で開弁しているノーマルオープンタイプである。切換弁５１は、制御装置６０からの制御信号が入力されると閉弁する。

切換弁５１が開弁している状態では、給排油路２１及び接続油路２５を介してボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８を連通させる。以下の説明において、切換弁５１が開弁している状態に位置することを開位置Ｋ１とする。切換弁５１が開位置Ｋ１に切り換えられると、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８との間で作動油５５の往来が可能になる。

一方、制御装置６０から制御信号が入力され、切換弁５１が閉弁した状態では、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８とが遮断され、非連通とされる。以下の説明において、切換弁５１が閉弁した状態に位置することを閉位置Ｋ２とする。切換弁５１が閉位置Ｋ２に切り換えられると、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８との間での作動油５５の往来は不可能になる。したがって、切換弁５１は、制御装置６０の制御により、開位置Ｋ１と閉位置Ｋ２に切換が可能である。なお、制御装置６０は、リフト操作レバー１７の中立位置を検出すると、切換弁５１を開位置Ｋ１に切り換える。

制御装置６０は、ＲＡＭ及びＲＯＭ等からなる記憶部６０ｂと、タイマ６０ｃと、を備える電子制御ユニット（Electronic Control Unit）である。記憶部６０ｂには、切換弁５１を切り換えるためのプログラム等が記憶されている。制御装置６０は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア、例えば、特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣを備えていてもよい。制御装置６０は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ＡＳＩＣ等の１つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは、それらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ、並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含む。記憶部６０ｂは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。

記憶部６０ｂ、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆるものを含む。記憶部６０ｂには、準備時間ＵＴ１、上昇用待機時間ＵＴ２、及び下降用待機時間ＤＴが記憶されている。準備時間ＵＴ１、上昇用待機時間ＵＴ２、下降用待機時間ＤＴについては後述する。

次に、積載物Ｗが載置されたフォーク１５ａの上昇を急停止させたときに生じる積載物Ｗの浮き沈みの増大を抑制するための構成について説明する。
まず、フォーク１５ａによって積載物Ｗをすくう動作を説明する。リフトブラケット１５が下降し、フォーク１５ａが積載物Ｗの下側に潜り込める位置にある状態において、ボトム室１４ｂ及びアキュムレータ油圧室２８は容積最小である。

図２に示すように、リフト操作レバー１７は操作されず、中立位置にある状態では、コントロールバルブ２２は第２位置２２ｂにあり閉弁状態であるとともに、切換弁５１は、開位置Ｋ１にあり開弁状態である。

積載物Ｗをフォーク１５ａで上昇させるには、積載物Ｗの下側にフォーク１５ａを入り込ませる。オペレータによってリフト操作レバー１７が上昇操作され、リフトブラケット１５を上昇させる操作がなされる。

図３及び図６（ａ）に示すように、制御装置６０は、リフト操作レバー１７の上昇操作開始を検出すると、その上昇操作開始時点Ｕｔ０に、コントロールバルブ２２を第１位置２２ａに切り換え、開弁状態とするとともに、油圧ポンプ２３を駆動させる。なお、切換弁５１は開位置Ｋ１のままである。

すると、図６（ｂ）に示すように、ボトム室１４ｂの作動油圧が上昇する。作動油圧の上昇に伴いリフトブラケット１５が上昇を開始し、フォーク１５ａの高さが徐々に高くなっていく。

フォーク１５ａが積載物Ｗの下面に接触し、積載物Ｗの積載荷重を受け、作動油圧が上昇するに従い、油タンク２４から送られた作動油５５が、接続油路２５を介してアキュムレータ油圧室２８に導入されていくとともに、アキュムレータガス室２９のガスも圧縮され、アキュムレータガス室２９のガス圧が上昇する。そして、アキュムレータガス室２９のガス圧が既定値まで圧縮され、アキュムレータ２６に蓄圧される。このとき、ボトム室１４ｂの作動油圧とアキュムレータ油圧室２８の作動油圧が均衡状態となる。ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の作動油圧が均衡した時点を準備完了時点Ｕｔ１とする。

準備完了時点Ｕｔ１は、フォーク１５ａを上昇させる場合において、中立位置からのリフト操作レバー１７の上昇操作開始時点Ｕｔ０よりも後であり、かつ後述する上昇操作停止時点Ｕｔ２よりも前に設定される。また、準備完了時点Ｕｔ１は、上昇操作開始時点Ｕｔ０の後に、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の作動油圧が均衡する時点である。

本実施形態において、上昇操作開始時点Ｕｔ０から準備完了時点Ｕｔ１までに要する時間は実験等によって予め求められている。上昇操作開始時点Ｕｔ０から準備完了時点Ｕｔ１までに要する時間を準備時間ＵＴ１とする。したがって、上昇操作開始時点Ｕｔ０から準備時間ＵＴ１が経過すると、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の作動油圧が均衡する。以下、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の作動油圧が均衡したときの作動油圧を均衡油圧とする。

準備時間ＵＴ１は、制御装置６０の記憶部６０ｂに記憶されている。制御装置６０のタイマ６０ｃは、リフト操作レバー１７の上昇操作開始時点Ｕｔ０から時間計測を開始する。制御装置６０は、タイマ６０ｃによって計測された時間が準備時間ＵＴ１に到達すると、図４及び図６（ａ）に示すように、切換弁５１を閉位置Ｋ２に切り換える。つまり、制御装置６０は、上昇操作開始時点Ｕｔ０から準備時間ＵＴ１が経過した時点で切換弁５１を閉位置Ｋ２に切り換える。言い換えると、制御装置６０は、上昇操作開始時点Ｕｔ０の後、リフト操作レバー１７を上昇操作している間に、切換弁５１を開位置Ｋ１から閉位置Ｋ２に切り換える。なお、コントロールバルブ２２は第１位置２２ａのままである。

すると、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の作動油圧が均衡した状態で、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８との連通が遮断される。このため、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の間での作動油５５の往来が不可能になり、均衡油圧に保持される。

リフト操作レバー１７の上昇操作開始時点Ｕｔ０から準備時間ＵＴ１が経過した後も、リフト操作レバー１７の上昇操作が継続され、フォーク１５ａが上昇している間は、切換弁５１は閉位置Ｋ２に維持される。このため、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８とは遮断された状態が維持され、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の作動油圧は均衡油圧に維持される。また、コントロールバルブ２２は、第１位置２２ａに維持され、開弁状態に維持される。このため、作動油５５は、油圧ポンプ２３によってボトム室１４ｂに圧送されている。

そして、リフト操作レバー１７の上昇操作が停止される。
図５及び図６（ａ）に示すように、制御装置６０は、リフト操作レバー１７の上昇操作停止を検出すると、その上昇操作停止時点Ｕｔ２に、コントロールバルブ２２を第１位置２２ａから第２位置２２ｂに切り換え、コントロールバルブ２２を閉弁状態とする。すると、油圧ポンプ２３からボトム室１４ｂへの作動油５５の圧送が停止され、リフトブラケット１５の昇降が停止される。

リフトブラケット１５の上昇が停止されると、慣性力により積載物Ｗに上向きの力が作用し、上向きの力が作用したことによりボトム室１４ｂの作動油圧が低下する。その後、重力により積載物Ｗが落下すると、リフトブラケット１５が下方へ押圧され、ボトム室１４ｂの作動油５５が圧縮される。すると、ボトム室１４ｂの作動油圧が上昇する。積載物Ｗの上下動が収束するまでボトム室１４ｂの作動油圧の低下及び上昇が繰り返される。

積載物Ｗの上下動は、フォーク１５ａの上昇を停止した直後が最も大きく、積載物Ｗの上下動は時間の経過とともに徐々に小さくなっていき、最後に収束する。図６（ｂ）に示すように、積載物Ｗの上下動と同様に、作動油圧の振幅は、フォーク１５ａの上昇を停止した直後が最も大きく、時間の経過とともに徐々に小さくなっていき、収束する。作動油圧の振幅が大きいほど、作動油圧の変動が大きく、積載物Ｗの上下方向への変位が大きい。

積載物Ｗの上下動が収束すると、ボトム室１４ｂの作動油圧の振幅も収束し、均衡油圧に近似する。本実施形態では、作動油圧の振幅が収束する時点を上昇用収束時点Ｕｔ３とする。上昇用収束時点Ｕｔ３とは、作動油圧の振幅が、最大振幅の５～１５％の範囲まで小さくなった時点である。その後、作動油圧は、均衡油圧となり、変動が収まる。

本実施形態において、上昇操作停止時点Ｕｔ２から上昇用収束時点Ｕｔ３までに要する時間は実験等によって予め求められている。上昇操作停止時点Ｕｔ２から上昇用収束時点Ｕｔ３までに要する時間を上昇用待機時間ＵＴ２とする。したがって、上昇操作停止時点Ｕｔ２から上昇用待機時間ＵＴ２が経過すると、作動油圧の変動が収束する。

上昇用待機時間ＵＴ２は、制御装置６０の記憶部６０ｂに記憶されている。制御装置６０のタイマ６０ｃは、リフト操作レバー１７の上昇操作停止時点Ｕｔ２からの経過時間を計測する。制御装置６０は、タイマ６０ｃによって計測された経過時間が上昇用待機時間ＵＴ２に到達すると、切換弁５１を開位置Ｋ１に切り換える。

つまり、制御装置６０は、上昇操作停止時点Ｕｔ２から上昇用待機時間ＵＴ２が経過した時点で切換弁５１を開位置Ｋ１に切り換える。すると、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の作動油圧の変動が収束した状態で、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８とが連通される。

次に、積載物Ｗが載置されたフォーク１５ａの下降を急停止させたときに生じる積載物Ｗの浮き沈みの増大を抑制するための構成について説明する。
図７及び図８（ａ）に示すように、リフト操作レバー１７が中立位置にあり、フォーク１５ａが上昇位置に保持されている状態では、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の作動油圧は均衡し、均衡油圧に保持されている。また、コントロールバルブ２２は、第２位置２２ｂに位置し、閉弁状態とされている。また、切換弁５１は開位置Ｋ１に位置する。

積載物Ｗを下降させるため、オペレータによってリフト操作レバー１７が下降操作され、リフトブラケット１５を下降させる操作がなされる。
図８（ａ）及び図９に示すように、制御装置６０は、リフト操作レバー１７の下降操作開始を検出すると、その下降操作開始時点Ｄｔ０に、コントロールバルブ２２を第３位置２２ｃに切り換え、開弁状態とするとともに、切換弁５１を閉位置Ｋ２に切り換える。すると、ボトム室１４ｂから給排油路２１に作動油が排出される。ボトム室１４ｂから排出された作動油は油タンク２４に排出される。

ボトム室１４ｂから作動油が排出されると、リフトブラケット１５が下降を開始し、フォーク１５ａの高さが徐々に低くなっていく。リフト操作レバー１７の下降操作開始時点Ｄｔ０の後、リフト操作レバー１７が下降操作され、リフトブラケット１５が下降している間は、切換弁５１は閉位置Ｋ２に維持される。つまり、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８との連通が遮断される。このため、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８とは遮断された状態が維持され、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８との間での作動油圧の往来は不可能となる。また、コントロールバルブ２２は、第３位置２２ｃに維持され、開弁状態に維持される。このため、作動油５５は、ボトム室１４ｂから油タンク２４に排出されている。

そして、リフト操作レバー１７の下降操作が停止される。
図８（ａ）及び図１０に示すように、制御装置６０は、リフト操作レバー１７の下降操作停止を検出すると、その下降操作停止時点Ｄｔ１に、コントロールバルブ２２を第３位置２２ｃから第２位置２２ｂに切り換え、コントロールバルブ２２を閉弁状態とする。すると、ボトム室１４ｂから油タンク２４への作動油５５の排出が停止され、リフトブラケット１５の下降が停止される。

リフトブラケット１５の下降が停止されると、慣性力により積載物Ｗに下向きの力が作用し、下向きの力が作用したことによりボトム室１４ｂの作動油圧が圧縮され、上昇する。その後、圧縮された作動油圧が膨張する。すると、ボトム室１４ｂの作動油圧が低下する。積載物Ｗの上下動が収束するまでボトム室１４ｂの作動油圧の低下及び上昇が繰り返される。積載物Ｗの上下動は、リフトブラケット１５の下降を停止した直後が最も大きく、積載物Ｗの上下動は時間の経過とともに徐々に小さくなっていき、最後に収束する。

図８（ｂ）に示すように、積載物Ｗの上下動と同様に、ボトム室１４ｂの作動油圧の振幅は、リフトブラケット１５の下降を停止した直後が最も大きく、時間の経過とともに作動油圧の振幅は徐々に小さくなっていき、収束する。作動油圧の振幅が大きいほど、積載物Ｗの上下方向への変位が大きい。

積載物Ｗの上下動が収束すると、ボトム室１４ｂの作動油圧の振幅も収束し、均衡油圧に近似する。本実施形態では、作動油圧の振幅が収束する時点を下降用収束時点Ｄｔ２とする。下降用収束時点Ｄｔ２とは、作動油圧の振幅が、最大振幅の５～１５％の範囲まで小さくなった時点である。その後、作動油圧は、均衡油圧となり、振幅が収まる。

本実施形態において、下降操作停止時点Ｄｔ１から下降用収束時点Ｄｔ２までに要する時間は実験等によって予め求められている。下降操作停止時点Ｄｔ１から下降用収束時点Ｄｔ２までに要する時間を下降用待機時間ＤＴとする。したがって、下降操作停止時点Ｄｔ１から下降用待機時間ＤＴが経過すると、作動油圧の振幅が収束する。

下降用待機時間ＤＴは、制御装置６０の記憶部６０ｂに記憶されている。制御装置６０のタイマ６０ｃは、リフト操作レバー１７の下降操作停止時点Ｄｔ１からの経過時間を計測する。制御装置６０は、タイマ６０ｃによって計測された経過時間が下降用待機時間ＤＴに到達すると、切換弁５１を開位置Ｋ１に切り換える。

つまり、制御装置６０は、下降操作停止時点Ｄｔ１から下降用待機時間ＤＴが経過した時点で切換弁５１を開位置Ｋ１に切り換える。すると、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の作動油圧の変動が収束した状態で、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８とが連通される。

次に、衝撃抑制装置の作用を説明する。
図７に示すように、リフトブラケット１５が上昇位置に保持された状態でフォークリフト１１が走行するとき、コントロールバルブ２２は第２位置２２ｂにある。また、切換弁５１は開位置Ｋ１にある。

フォークリフト１１の走行時、凹凸面に乗り上げると、フォーク１５ａの積載物Ｗが沈み込む。すると、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂの作動油５５が押し出され、押し出された作動油５５は、接続油路２５に流れ込む。このとき、切換弁５１が開位置Ｋ１にあるため、ボトム室１４ｂから押し出された作動油５５は、切換弁５１を介してアキュムレータ油圧室２８に導入される。アキュムレータ油圧室２８に作動油５５が導入されるのに伴い、アキュムレータガス室２９のガスが圧縮され、作動油圧は緩やかに上昇する。その結果、積載物Ｗに衝撃が発生することで抑制される。

さて、フォークリフト１１の走行停止時、フォーク１５ａに積載物Ｗの載置された状態で、フォーク１５ａを上昇させる際、上昇操作開始時点Ｕｔ０から準備時間ＵＴ１が経過するまでは、切換弁５１は開位置Ｋ１に位置し、準備時間ＵＴ１の経過時点にボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８が均衡する。

そして、準備時間ＵＴ１の経過後に、制御装置６０は切換弁５１を閉位置Ｋ２に切り換えるため、リフト操作レバー１７の上昇操作中は、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の連通は遮断される。その後、フォーク１５ａの上昇を急停止させたとき、閉位置Ｋ２に位置する切換弁５１により、ボトム室１４ｂからアキュムレータ油圧室２８への作動油５５の流入が抑制される。上昇操作停止時点Ｕｔ２から上昇用待機時間ＵＴ２が経過すると、制御装置６０は、切換弁５１を開位置Ｋ１に切り換える。つまり、急停止に伴う積載物Ｗの浮き沈みが収束し、作動油５５の変動が収束した時点で切換弁５１が開位置Ｋ１に切り換えられる。

また、フォークリフト１１の走行停止時、フォーク１５ａに積載物Ｗの載置された状態で、フォーク１５ａを下降させる際、制御装置６０は切換弁５１を閉位置Ｋ２に切り換えるため、リフト操作レバー１７の下降操作中は、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８の連通は遮断される。その後、フォーク１５ａの下降を急停止させたとき、切換弁５１は閉位置Ｋ２に位置し、下降操作停止時点Ｄｔ１から下降用待機時間ＤＴが経過すると、制御装置６０は、切換弁５１を開位置Ｋ１に切り換える。つまり、急停止に伴う積載物Ｗの浮き沈みが収束し、作動油５５の変動が収束した時点で切換弁５１が開位置Ｋ１に切り換えられる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）フォーク１５ａの昇降を急停止させた際、制御装置６０は、操作停止時点から待機時間ＵＴ２，ＤＴが経過するまで切換弁５１を閉位置Ｋ２に位置させる。閉位置Ｋ２にある切換弁５１によってボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８との間が遮断され、作動油５５の往来が阻止される。作動油圧の振幅が収束した収束時点Ｕｔ３，Ｄｔ２に、制御装置６０は切換弁５１を開位置Ｋ１に切り換える。このため、フォーク１５ａの昇降を急停止させた際に、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８との間での作動油５５の往来を原因としたフォーク１５ａの浮き沈みの増大が抑制される。

（２）制御装置６０は、上昇操作開始時点Ｕｔ０から準備時間ＵＴ１が経過すると、切換弁５１を閉位置Ｋ２に切り換える。このため、準備時間ＵＴ１の間は、切換弁５１は開位置Ｋ１に維持され、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８を連通させてボトム室１４ｂの作動油圧とアキュムレータ油圧室２８の作動油圧を均衡させることができる。その後、リフト操作レバー１７の操作が停止され、切換弁５１が開位置Ｋ１に切り換えられたとき、ボトム室１４ｂとアキュムレータ油圧室２８との差圧を原因として低圧側に作動油５５が急激に流入することを抑制できる。

（３）フォーク１５ａの上昇時において、上昇用収束時点Ｕｔ３を上昇操作停止時点Ｕｔ２から上昇用待機時間ＵＴ２が経過した時点とした。また、フォーク１５ａの下降時において、下降用収束時点Ｄｔ２を下降操作停止時点Ｄｔ１から下降用待機時間ＤＴが経過した時点とした。このため、作動油圧の振幅が収束した時点を時間経過によって把握できるため、制御装置６０の制御負荷を抑えることができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 切換弁５１はノーマルクローズタイプでもよい。この場合、制御装置６０から切換弁５１に出力される制御信号は、ノーマルオープンタイプの場合と逆になる。

○ 図１１に示すように、給排油路２１にボトム室１４ｂの作動油圧を検出するリフトシリンダ用圧力センサ３１を配置するとともに、接続油路２５にアキュムレータ油圧室２８の作動油圧を検出するアキュムレータ用圧力センサ３２を配置する。リフトシリンダ用圧力センサ３１及びアキュムレータ用圧力センサ３２は、制御装置６０に信号接続されている。制御装置６０は、リフトシリンダ用圧力センサ３１によって検出されたボトム室１４ｂの作動油圧を取得する。また、制御装置６０は、アキュムレータ用圧力センサ３２によって検出されたアキュムレータ油圧室２８の作動油圧を取得する。

作動油圧の振幅が収束する収束時点を、リフトシリンダ用圧力センサ３１から取得した作動油圧が予め定めた閾値未満になった時点としてもよい。
これによれば、リフトシリンダ用圧力センサ３１により、ボトム室１４ｂの作動油圧を実測できるため、作動油圧の振幅が収束したか否かを的確に判定できる。

○ 図１１に示す形態において、フォーク１５ａの上昇操作時、制御装置６０は、リフトシリンダ用圧力センサ３１から取得した作動油圧の振幅の変動幅がほぼ一定となった時点を、準備完了時点Ｕｔ１としてもよい。

○ 図１１に示す形態において、フォーク１５ａの上昇操作時、制御装置６０はリフトシリンダ用圧力センサ３１から取得した作動油圧と、アキュムレータ用圧力センサ３２から取得した作動油圧の差が閾値未満になるまで近似した時点を、準備完了時点Ｕｔ１としてもよい。

○ 図１１に示すように、リフトブラケット１５に加速度センサ３３を設け、制御装置６０は、加速度センサ３３によって検出された加速度を取得する。そして、作動油圧の振幅が収束する収束時点を、加速度センサ３３から取得した加速度が閾値未満になった時点としてもよい。

フォーク１５ａの昇降が停止されると、フォーク１５ａの昇降停止時点は加速度が大きく、時間が経過するに従い加速度は徐々に小さくなっていく。そして、加速度が小さくなれば、ボトム室１４ｂの作動油圧の振幅も小さくなる。したがって、加速度センサ３３により、ボトム室１４ｂの作動油圧を間接的に計測できるため、作動油圧の振幅が収束したか否かを判定できる。

○ アキュムレータ２６は、アキュムレータ油圧室２８とアキュムレータガス室２９とをゴム製の隔壁で隔てたブラダ形や、ダイヤフラム型、金属ベローズ型であってもよい。
○ 積載部は、フォーク１５ａ以外でもよく、例えば建設機械のショベルであってもよい。

○ 操作部材は、リフト操作レバー１７以外の操作スイッチであってもよい。
○ 産業車両は、エンジン式のフォークリフトであってもよい。

Ｄｔ０…下降操作開始時点、Ｄｔ１…下降操作停止時点、Ｄｔ２…下降用収束時点、ＤＴ…下降用待機時間、Ｋ１…開位置、Ｋ２…閉位置、Ｕｔ０…上昇操作開始時点、Ｕｔ１…準備完了時点、Ｕｔ２…上昇操作停止時点、Ｕｔ３…上昇用収束時点、ＵＴ２…上昇用待機時間、Ｗ…積載物、１１…産業車両としてのフォークリフト、１２…車体、１４…リフトシリンダ、１４ｂ…ボトム室、１５ａ…積載部としてのフォーク、１７…操作部材としてのリフト操作レバー、２１…給排油路、２４…油タンク、２５…接続油路、２６…アキュムレータ、２８…アキュムレータ油圧室、３１…リフトシリンダ用圧力センサ、３３…加速度センサ、５１…切換弁、５５…作動油、６０…制御装置。

Claims (5)

1. 積載物を積載する積載部を備える車体と、
   ボトム室を有し、当該ボトム室に導入された作動油圧に応じて前記積載部を昇降するリフトシリンダと、
   前記ボトム室に対して給排油路を介して接続された油タンクと、
   作動油が導入されることに応じて容積が変化するアキュムレータ油圧室を備えるアキュムレータと、
   前記給排油路から分岐して前記アキュムレータ油圧室に接続される接続油路と、
   前記接続油路を開いて前記ボトム室と前記アキュムレータ油圧室を連通させる開位置と、前記接続油路を遮断して前記ボトム室と前記アキュムレータ油圧室を非連通とする閉位置とを取り得る切換弁と、
   前記切換弁の切り換えを制御する制御装置と、
   前記制御装置と信号接続され、前記リフトシリンダを操作するための操作部材と、を備え、
   前記制御装置は、前記操作部材の中立位置では前記切換弁を前記開位置に切り換えており、
   前記制御装置は、前記中立位置にある前記操作部材の操作開始から当該操作が行われている間に前記切換弁を前記閉位置に切り換えるとともに、
   前記制御装置は、前記操作部材の操作停止の後の時点であって、前記積載部の昇降停止に伴って生じる前記ボトム室の前記作動油圧の変動が収束する収束時点に前記切換弁を前記開位置に切り換えることを特徴とする産業車両の衝撃抑制装置。
2. 前記収束時点は、前記操作部材の操作停止時点から、前記積載部の昇降停止に伴って生じる前記作動油圧の振幅が収束するまでに要する待機時間が経過した時点である請求項１に記載の産業車両の衝撃抑制装置。
3. 前記ボトム室の前記作動油圧を計測するリフトシリンダ用圧力センサを備え、前記制御装置は前記リフトシリンダ用圧力センサによって計測される前記作動油圧を取得し、前記収束時点は、前記リフトシリンダ用圧力センサから取得した前記作動油圧が閾値未満になった時点である請求項１に記載の産業車両の衝撃抑制装置。
4. 前記積載部の加速度を検出する加速度センサを備え、前記制御装置は前記加速度センサによって計測される加速度を取得し、前記収束時点は、前記加速度センサから取得した前記加速度が閾値未満になった時点である請求項１に記載の産業車両の衝撃抑制装置。
5. 前記積載部を上昇させる場合、前記制御装置は、前記中立位置からの前記操作部材の操作開始時点よりも後であり、かつ操作停止時点よりも前に設定される準備完了時点に前記切換弁を前記閉位置に切り換え、
   前記準備完了時点は、前記操作開始時点の後に、前記ボトム室の作動油圧と前記アキュムレータ油圧室の作動油圧とが均衡する時点である請求項１～請求項４のうちいずれか一項に記載の産業車両の衝撃抑制装置。