JPH01283402A - 産業車両における荷役用コントロールバルブ制御装置の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、フォークリフトのような産業車両に装備され
ているリフトシリンダの如き油圧アクチュエータの作動
を司どる荷役用コントロールバルブの制御装置に係り、
詳しくはコントロールバルブとその操作手段とが機械的
連繋を有しない形式の荷役用コントロールバルブ制御装
置の安全装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の荷役用コントロールバルブの制ｔｉｔ装
置としては実開昭６０−１０７４０５号公報がある。こ
れは、フォークリフトにおけるリフトシリンダの作動を
司どるコントロールバルブをパイロット操作式とし、該
コントロールバルブのスプールを作動すべく設けたパイ
ロット導入管路には電磁開閉弁を設ける一方、パイロッ
ト導入管路に対応して設けられたパイロン］へ圧油導出
用のバイロン１−ドレン管路には流吊規利用の絞り弁を
設け、そして荷役操作手段である操作レバーの操作１ｊ
１に対応するコントローラからの制御信号に基づいて前
記電磁開閉弁を開閉作動さけることにより該電磁切換弁
にて制御された流量のパイロット圧油をパイロット室に
流入させてコントロールバルブのスプールをシフト作動
させるようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上）ホした従来の荷役用コントロールバルブ
制御装置では、コントロールバルブとその操作レバーと
が１械的連繋を有しないことから、コントロールバルブ
のスプールがスティック等により固着したときは、スプ
ールの位置制御が不可能となり、その結果として荷役用
油圧アクチュエータの巽常作動を引き起すおそれがある
。

そこで本発明は、コントロールバルブのスプールが位置
制閲不能状態に陥ったときには、荷役用油圧アクチュエ
ータの作動を停止し得る安全装置を提供することを、そ
の目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明は、荷役用油圧アクチ
ュエータを制御するパイロット操作式のコントロールバ
ルブにパイロット圧油を導入するパイロット導入管路と
、これに対応して設けられたパイロット圧油導出用のパ
イロットドレン管路とのいずれか一方又は両方に電磁開
閉弁を、他方又は両方に流量規制用の絞り弁をそれぞれ
設け、荷役操作手段の操作量に対応するコントローラか
らの制御信号に基づいて前記電磁開閉弁を開閉作動させ
るようにした産業車両における荷役用コントロールバル
ブ制御２Ｉｌ装置において、前記油圧アクチュエータに
対する作動油の給排管路に電磁開閉弁を設置し、常には
給排管路の電磁開閉弁を開放状態に保持させ、前記コン
トロールバルブのスプールの移動量とコントローラから
の前記制御信号との差が設定値以上となった場合には給
排管路の電磁ＵｉｔｒＡ弁を閉鎖させるように構成した
ことを要旨とする。

（作用） 従って、荷役操作手段を操作したときの操作ωに対応す
る制御信号がコントローラからコントロールバルブ制御
用のパイロットラインに設けられた電磁開閉弁に出力さ
れると、該電磁開閉弁の作動により前記操作量に見合う
流量のパイロット圧油がコントロールバルブのパイロッ
ト室に導入され、コントロールバルブのスプールがシフ
ト作動される。このとき、スプールの移動量と前記コン
１〜ローラからの制御信号、すなわち荷役操作手段の操
作量に対応する制御信号との差が設定値以内であれば、
スプールが正常に作動していることになるので、荷役用
油圧アクチュエータの給排管路に設けられた電磁開閉弁
は開放状態を維持するが、スプールの移動量とコントロ
ーラの制御信号との差が設定値以上であれば、給排管路
の電磁開閉弁が開鎖作動され、荷役用油圧アクチュエー
タに対する作動油の流れを断ち、該油圧アクチュエータ
を非常停止する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。まず、第１図〜第３図に示す実施例について説明す
る。第１図に示す全体構成図において、１は荷役用油圧
アクチュエータとしてのリフトシリンダであり、２は該
リフトシリンダ１の作動を司どるコントロールバルブで
ある。３は油圧ポンプであり、この油圧ポンプ３から吐
出された作動油は吐出管路４に設けられた分流弁５によ
ってコントロールバルブ２側の主管路６とパイロット圧
油の取出管路７とに分流されるようになっている。この
取出管路７は常開形式の電磁開閉弁８を有するとともに
、タンクに連通している。従って取出管路７は常にはア
ンロード状態に保持されており、電磁開閉弁８が閉鎖側
へ作動することによってパイロット圧が立ち上がるよう
になっている。また、コントロールバルブ２の一側には
パイロット室９が形成され、このパイロット室９にはス
プール１０と連結されたパイロットピストン１１が摺動
可能に嵌入されている。なお、スプール１０は常にはス
プリング１２により中立位置に保持されている。

しかして、前記パイロットピストン１１を挟んでパイロ
ット室９の両側には前記パイロット圧油の取出管路７か
らのパイロット圧油がパイロット導入管路１３を経て導
入されるようになっており、このパイロット導入管路１
３の途中にはパイロット油圧を所定の大きさに設定する
減圧弁１４が挿入され、また分岐点よりも下流側には上
昇用と下降用の常閉形式の電磁開閉弁１５Ａ、１５Ｂが
挿入されている。また、パイロット室９にはパイロット
ピストン１１を挟んで両側のパイロット圧油をタンクあ
るいは戻り管路へ導出するためのパイロットドレン管路
１６が接続されており、このパイロットドレン管路１６
にはそれぞれ絞り弁（オリフィス）１７が挿入されてい
る。

従って、上昇用の電磁開閉弁１５△あるいは下降用の電
磁開閉弁１５Ｂが開放側へ作動されたときは、パイロッ
ト導入管路１３を軽でパイロット圧油がパイロット室９
に流入し、そして出口側が絞り弁１７によって制限され
ていることから圧力が発生し、パイロットピストン１１
を介してスプール１０が移動される。すなわち、コント
ロールバルブ２が上昇側又は下降側へ切換えられること
になる。

また、前記油圧ポンプ３の吐出管路４における分流弁５
よりも上流側と、コントロールバルブ２のタンクボート
に接続されるドレン管路１８とには、それぞれ前記リフ
トシリンダ１を非常停止させるための常開形式の電磁開
閉弁１９Ａ、１９Ｂが挿入されている。すなわち、この
電磁開閉弁１９Ａ、１９Ｂは、常には吐出管路４とドレ
ン管路１８をそれぞれ連通状態に保持することによって
リフトシリンダ１に対するコントロールバルブ２を介し
ての圧油の供給あるいは排出を許容しているが、閉鎖側
に作動したときは吐出管路４及びドレン管路１８をそれ
ぞれ閉鎖してリフトシリンダ１に対する作動油流れを断
つことにより該リフトシリンダ１の作動を停止するもの
である。

一方、前記コントロールバルブ２にはスプール１０の位
置検出用としてのリニア式ストロークセンサ２０が設け
られ、これによりスプール１０の移動量が計測されるよ
うになっている。また、運転席の近傍にはリモートコン
トロール用の荷役操作レバー２１が設けられ、さらに車
両の任意位置には前記パイロット圧油制御用の電磁開閉
弁８゜１５Ａ、１５Ｂならびに非常停止用の電磁開閉弁
１９Ａ、１９Ｂを駆動制御するためのコントローラ２２
が設置されている。そして、荷役操作レバー２１はレバ
ーの傾動方向（操作方向）と、その傾き角の信号を出力
し、ストロークセンサ２０はスプール１０の移動ωの信
号を出力し、一方コントローラ２２は荷役レバー２１か
らの信号に応じた駆動電流をパイロット圧油制御用の電
磁開閉弁８．１５Ａ、１５Ｂに通電するとともに、スト
ロークセンナ２０からの信号と荷役操作レバー２１から
の信号とに基づいて非常停止用の電磁開閉弁１９Ａ、１
９Ｂに駆動電流を出力するように電気回路が構成されて
いる。

以下、その詳細を第２図の電気系統図に基づいて説明す
る。図示のように、コントローラ２２は操作レバー、す
なわち、操作傾動角度に対応した電圧信号を出力する荷
役操作レバー２１と接続され、同操作レバー２１から出
力された電圧信号はＡ／Ｄコンバータ３１によりデジタ
ル信号に変換されてから入力インターフェース３２を介
してマイクロコンピュータを構成するＣＰＵ　（中央処
理装置）３３に入力される。また、コントローラ２２は
ストロークセンサ２０と接続され、同ストロークセンサ
２０から出力された電圧信号はＡ／Ｄコンバータ３４に
よりデジタル信号に変換されてから入力インターフェー
ス３２を介してＣＰＵ３３に入力される。ＣＰＵ３３に
はランダムアクセスメモリＲＡＭ３５とリードオンメモ
リＲＯＭ３６及びクロック３７が接続され、リードオン
メモリ３６には前記電磁開閉弁８．１５Ａ、１５Ｂ。

１９Ａ、１９Ｂ等を制御するための制御プログラムが格
納されている。

また、ＣＰＵ３３の出力側には出力イタ−フェース３８
が接続され、ＣＰＵ３３から出力された制御信号は、出
力インターフェース３８を介して電磁開閉弁１５Ａ用の
駆動回路３９、電磁開閉弁１５Ｂ用の駆動回路４０、電
磁開閉弁８用の駆動回路４１、電磁開閉弁１９Ａ用の駆
動回路４２、電磁開閉弁１９Ｂ用の駆動回路４３のそれ
ぞれに出力される。そして、電磁開閉弁１５Ａ用の駆動
回路３９は電磁開閉弁１５Ａに、電磁開閉弁１５Ｂ用の
駆動回路４０は電磁開閉弁１５Ｂに、電磁開閉弁８用の
駆動回路４１は電磁開閉弁８に、電磁開閉弁１９Δ用の
駆動回路４２は電磁開閉弁１９△に、電磁開閉弁１５△
用の駆動回路４３は電磁開閉弁１９Ｂにそれぞれ接続さ
れている。

つぎに、本実施例の作用を第３図のフローチャートに基
づいて訳明する。図示省略の電源スイッチがオンされ、
コントローラ２２に電源が供給されると、ＣＰＵ３３は
、ステップ１にあい−Ｃ荷役操作レバー２１からの信号
に対応するＡ　／’　Ｄコンバータ３１の値、すなわち
荷役操作レバー２１の操作ｆｆ３Ｒを読み取り、つぎに
ステップ２においてストロークセンサ２０からの信号に
対応するＡ／Ｄコンバータ３４の値、すなわちスプール
１０の実際の移動量りを読み取る。つづいてステップ３
において、ＣＰＵ３３は前記操作■Ｒより目標スプール
移動ｍ１−１を演口し、そしてステップ４においでスプ
ール１０の実際の移動量Ｒど目標移動ｆｉｌＲ１との差
が予め設定された許容差を越えているか否かを判定し、
その判断結果がＹＥＳであれば、ステップ５に進む。す
なわち、ＣＰＵ３３はスプール１０の移動が異常である
と判断し、出力インターフェース３８を介して電磁開閉
弁１９Δ。

１９Ｂ用の駆動回路４２．４３に制御信号を出力し、同
駆動回路４２．４３から非常停止用の電磁量；■弁１９
△、１９Ｂに対して駆動電流を通電させる。このことに
より、両電磁開閉弁１９Ａ、１９ＢがｒＩＪＩｍ側に切
換えられ、リフトシリンダ１に対する作動油の流れが止
められ、該リフトシリンダ１は非常停止される。

ついで、ＣＰｔＪ３３はステップ６において電磁開閉弁
１５△用の駆動回路３つに、ステップ７においで電磁開
閉弁１５Ｂ用の駆動回路４０に、ステップ８において電
磁開閉弁８用の駆動回路４１にそれぞれ制御信号を出力
し、同駆動回路３９゜４０．４１からパイロット圧制御
用の各電磁開閉弁１５Ａ、１５Ｂ、８に対してそれぞれ
駆動電流を通電させる。このことにより、電磁開閉弁１
５Ａ、１５Ｂは閉鎖側に切換えられ、電磁開閉弁８は開
放側に切換えられ、パイロットピストン１１に対するパ
イロット圧の作用は解消される。なお、ＣＰＵ３３はそ
の後ステップ１に戻る。

一方、前記ステップ５における判断結果がＮＯの場合は
、ステップ９において電磁開閉弁１９Ａ用と１９Ｂ用の
駆動回路４２．４３に制御信号を出力し、同駆動回路４
２．４３からの電磁開閉弁１９Ａ、１９Ｂに対する駆動
電流を遮断する。このことにより、それら両電磁開閉弁
１９Ａ、１９Ｂが開放側に切換えられ、リフトシリンダ
１に対する作動油流れが許容される。つづいて、ステッ
プ１０において不感帯であるか否かを判断し、判断結果
がＹＥＳであれば、前記ステップ６へ進むが、Ｎｏであ
ればステップ１１へ進み、前記荷役操作レバー２１の操
作方向が上昇側か否か、すなわち上昇用の電１ｉｆ１開
閉弁１５Ａに対する制御信号であるか否かを判断する。

そして、判断結果がＹＥＳの場合、ステップ１２へ進み
、荷役操作レバー２１の傾き角に応じた電磁開閉弁１５
Ａに対する電流値を計算する。ついで、ステップ１３に
おいてパイロット圧を立てるための電磁開閉か８用の駆
動回路４１に制御信号を出力して該電磁開閉弁８に駆動
電流を通電させ、つづいてステップ１４において上昇用
電磁開閉弁１５Ａ用の駆動回路３９に制御信号を出力し
て前記ステップ１２において計算された値の駆動電流を
該電磁開閉弁１５Ａに通電させ、その後ステップ１に戻
る。

また、前記ステップ１１における判断結果がＮＯの場合
はステップ１５へ進み、荷役操作レバー２１の傾き角に
応じた電磁開閉弁１５Ｂに対する電流値を計算する。つ
いで、ステップ１６においてパイロット圧を立てるため
の電磁開閉弁８用の駆動回路４１に制御信号を出力して
該電磁開閉弁８に駆動電流を通電させ、つづいてステッ
プ１７において下降用電磁開閉弁１５Ｂ用の駆動回路４
０に制御信号を出力して前記ステップ１５において計算
された値の駆動電流を該電磁開閉弁１５Ｂに通電させ、
その後ステップ１に戻る。

以上のように、フローチャートのステップ１〜１７を繰
返ずことによって、コントロールバルブ２のスプール１
０の実際の移ｌｆｆ１と荷役操作レバー２１の操作けに
対応して定めた目標値との差が許容幅を越えたときはス
プール１０にスティックが発生したと判断し、非常停止
用の電磁開閉弁１９△、１９Ｂを閉鎖側へ切換作動させ
てリフトシリンダ１に対する圧油流れを断つことにより
該リフトシリンダ１を非常停止させるものである。

つぎに、本発明の他の実施例を第４図〜第６図に基づい
て説明する。この実施例は、コントロールバルブ２のス
プール１０の切換え作動が正常でない場合には、リフト
シリンダ１に対する作動油流れを断つ前にパイロットピ
ストン１１に作用させるパイロット圧力を増圧すること
により、該スプール１０を再度切換え作動させるように
したものであり、以下、前述の実施例との相違点を中心
にして説明する。第４図に示すように、パイロット導入
管路１３に設けたパイロット油圧設定用としての減圧弁
を第１減圧弁１４△とする一方、第２減圧弁１４Ｂを備
えたバイパス管路２３をパイロット導入管路１３に並列
に接続し、また第１減圧弁１４Ａの下流にはパイロット
圧力切換用として書間形式の電磁開閉弁２４を設けてい
る。しかして、前記第１減圧弁１４Ａのパイロット圧は
標準圧、たとえば２０　Ｋ５　／　ｃｔｉ前後に設定さ
れ、第２減圧弁１４Ｂのパイロット圧はそれよりも大き
い、たとえば４０　Ｋ’ｊ　／　ｃｒｉ前後に設定され
ている。

これに対応してコントローラ２２は、第５図に示すよう
に、前述した実施例の構成に加え、ＣＰＵ３３から出力
された制御信号が、出力インターフェース３８を介して
前記パイロット圧力切換用の電磁開閉弁２４の駆動回路
４４に出力されるようになっており、この駆動回路４４
は該電磁開閉弁２４に接続されている。従って、この実
施例の作用は以下の如く行なわれる。

すなわち、第６図のフローチャートに示すように、ステ
ップ１〜ステツプ４までは前述の実施例と同様に行なわ
れ、そしてステップ４での判断結果がＮｏの場合、すな
わちスプール１０の移動が正常のときは、ステップ１１
へ進み、以下前述の実施例と同様にステップ１２〜１９
において所定の作用が順次行なわれが、前記ステップ４
における判断結果がＹＥＳの場合、すなわらスプール１
０の移動が異常であると判断したときは、ステップ５に
進み、パイロット圧力切換用の電磁開閉弁２４がオンで
あるか否かを判断し、そしてその判断結果がＮＯであれ
ば、ステップ６に進んで該電磁開閉弁２４の駆動回路４
４に駆動電流を通電させ、その後ステップ１２に進む。

一方、ステップ５における判断結果がＹＥＳの場合は、
ステップ７に進み、以下前述の実施例の場合と同様にス
テップ８〜１０を経てリフトシリンダ１に対する圧油流
れを遮断するための電磁開閉弁１５Ａ、１５Ｂ、８．１
９Ａ、１９Ｂの各駆動回路３９〜４３に対してそれぞれ
駆動電流を通電させ、その後ステップ１に戻る。

すなわら、この実施例の場合は、ＣＰＵ３３がスプール
１０の切換が正常であると判断したときは、パイロット
圧力切換用の電磁開閉弁２４が開放状態に保持され、第
１減圧弁１４Ａにより設定された標準圧のパイロット圧
力でパイロットピストン１１を作用さけるが、スプール
１０の切換が異常であると判断したときは、パイロット
圧力切換用の電磁開閉弁２４を閉鎖側に作動させ、バイ
パス管路２３の第２減圧弁１４Ｂにより設定された高圧
のパイロット圧をパイロットピストン１１に作用させる
ことによりスプール１０を正常状態にすべく作動し、そ
れでもなお正常状態に戻らないときはリフトシリンダ１
に対する作動油流れを断って該リフトシリンダ１を非常
停止させるものである。

なお、上述の実施例ではフォークリフトのリフトシリン
ダ１を対象に説明したが、荷役用コントロールバルブを
備えた車両であれば適用可能であり、またリフトシリン
ダ１に対する作動油流れを断つための電磁開閉弁１９Ａ
、１９Ｂは、コントロールバルブ２とリフトシリンダ１
とをつなぐ管路に設ける構成であっても実施可能である
。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、荷役用コントロ
ールパルプとその操作手段とが機械的つながりを有しな
いコントａ−ルバルブ制陣装置において、コントロール
バルブのスプールがスティック等により固着して位置制
御が不可能となったときは、当該荷役用油圧アクチュエ
ータに対する作動油流れを断つことによって該油圧アク
チュエータの作動を非常停止することができる。従って
、フォークリフトのような産業車両において、荷役作業
中における荷役用油圧アクチュエータの異常作動を未然
に阻止し、作業の安全性を大きく高めることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体構成図、第
２図は制御系統図、第３図は作用を説明するフローチャ
ート図、第４図〜第６図は本発明の他の実施例を示し、
第４図は全体構成図、第５図は制御系統図、第６図は作
用を説明するフローチャート図である。 １・・・リフトシリンダ ２・・・コントロールバルブ ３・・・油圧ポンプ ７・・・パイロット圧油取出管路 ８・・・電磁開閉弁 ゴＯ・・・スプール １１・・・パイロットピストン １３・・・パイロット導入管路 １５△、１５Ｂ・・・電磁開閉弁 １６・・・パイロワ１−ドレン管路 １７・・・絞り弁 １９Ａ、１９Ｂ・・・電磁開閉弁 ２０・・・スロークセンザ ２１・・・荷役操作レバー ２２・・・コントローラ 出願人　　株式会社　豊田自動械ｉ製作所代理人　　弁
理士　　岡田英彦　（外３名）第　３　図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　荷役用油圧アクチュエータを制御するパイロット操作
   式のコントロールバルブにパイロット圧油を導入するパ
   イロット導入管路と、これに対応して設けられたパイロ
   ット圧油導出用のパイロットドレン管路とのいずれか一
   方又は両方に電磁開閉弁を、他方又は両方に流量規制用
   の絞り弁をそれぞれ設け、荷役操作手段の操作量に対応
   するコントローラからの制御信号に基づいて前記電磁開
   閉弁を開閉作動させるようにした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おいて、前記油圧アク
   チュエータに対する作動油の給排管路に電磁開閉弁を設
   置し、常には給排管路の電磁開閉弁を開放状態に保持さ
   せ、前記コントロールバルブのスプールの移動量とコン
   トローラからの前記制御信号との差が設定値以上となっ
   た場合には給排管路の電磁開閉弁を閉鎖させるように構
   成した荷役用コントロールバルブ制御装置の安全装置。