JPH04191299A

JPH04191299A - スプールの変位検出装置

Info

Publication number: JPH04191299A
Application number: JP32036390A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Oku; 奥　善章
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1990-11-23
Filing date: 1990-11-23
Publication date: 1992-07-09

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］本発明はコントロールバルブに設けられたスプールの変
位検出装置に関するものである。

［従来の技術］従来、例えばフォークリフトにおいては操作レバーに連
動して切り換え制御されるコントロールバルブが種々設
けられている。例えばリフトレバーにはリフト用コント
ロールバルブが連結され、リフトレバーの操作に基づい
てバルブが切り換わり、作動油がリフトシリンダに対し
て給排される。

そして、この種のコントロールバルブには実開昭５０−
８５９７３号に示されるように、操作レバーとコントロ
ールバルブのスプールとを連結するリンク部材にてオン
・オフされるリミットスイッチが設けられていた。この
リミットスイッチは操作レバーが操作されることにより
オンして、油圧ポンプを駆動させて同コントロールバル
ブを介しての作動油の給排を可能にしている。

又、実開昭６２−１１７６４３号公報には前記リミット
スイッチの他にスプールの一端にポテンショメータを組
付けたコントロールバルブの記載がある。このコントロ
ールバルブはリミットスイッチで油圧ポンプを駆動させ
、ポテンショメータでスプールの変位位置（操作レバー
操作量）を検出し、そのスプールの変位位置に基づいて
油圧ポンプの回転速度を制御するようになっている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、リミットスイッチはその組付は調整が非
常に難しく、リンクのガタによって誤動作し易く精度上
問題であった。又、油圧ポンプを種々制御する場合には
リミットスイッチ及びポテンショメータが必要で部品点
数が多くなり、コスト的に問題があるとともに、組付は
調整作業か面倒であった。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
って、その目的は構成が簡単で、部品点数が少なく、し
かもスプールの変位位置を正確に検出することができ、
スプールの変位に基づく種々の制御に利用することがで
きるスプールの変位検出装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は上記目的を達成するために、コントロールバル
ブのスプールに光透過部を形成し、そのスプールの光透
過部を挟んでフォトインタラプタを配設した。

［作用コスプールの変位位置によって、フォトインクラブタの発
光部からの光が光透過部を介してフォトインクラブタの
受光部にて受光されたり、反対に発光部からの光が光透
退部以外の部位にて遮られ、受光部にて受光されなかっ
たりする。従って、受光部から出力される受光部の光検
出信号によってスプールの変位位置かわかることになる
。

［実施例］以下、本発明をバッテリフォークリフト（以下、フォー
クリフトという）に具体化した一実施例を第１〜１５図
に基づいて説明する。

第７図に示すように、フォークリフト１の前部には一対
のアウターマスト２が立設され、さらに、各アウターマ
スト２の内側にはインナーマスト３が配設されている。

両インナーマスト３の内側にはそれぞれチェーン４が周
回可能に配設され、各チェーン４の一端に吊下された図
示しないリフトブラケットに取付けられたフィンガーバ
ー２４には、一対のフォーク７が取付けられている。さ
らに、前記両マスト２゛、３間の後方には左右一対のリ
フトシリンダ８のロッド８ａが昇降可能に配設され、前
記ロッド８ａの上端部は連結部材９に固着されている。

また、フォークリフト１の前部には、斜め上方に延びる
一対のティルトシリンダ１０が設けられ、前記ティルト
シリンダＩＯのロッド１０ａの先端は、前記アウターマ
スト２にそれぞれ連結されている。

前記フォークリフトｌの運転席ｌｌ内の前部には、ステ
アリング１２、リフトレバー１３及びティルトレバー１
４が設けられている。リフトレバー１３はフォーク７を
昇降させ、ティルトレバー１４はフォーク７を前傾、後
傾させる。

第６，８図に示すように、前記両操作レバー１３．１４
の下方に位置するフレーム１５内には、それぞれリフト
用オイルコントロールバルブ１６、ティルト用オイルコ
ントロールバルブ１７が固定されている。両オイルコン
トロールバルブ１６゜１７は、後述する油圧ポンプ２５
より吐出される作動油を前記リフトシリンダ８及びティ
ルトシリンダ１０へそれぞ゛れ送り出すようになってい
る。

両オイルコントロールバルブ１６．１７のスプールであ
るリフトスプール１８及びティルトスプール１９はその
上端部がコネクチングロッド２０を介して前記両レバー
１３．１４の下端部に連結されている。第５図に示すよ
うに、リフトレバー１３は、前方（同図左方）から後方
（同図右方）に向けて、下降、中立、上昇Ｉ、上昇Ｈの
４段階に切換可能となっており、一方、第４図に示すよ
うにティルトレバー１４は、前方から後方に向けて、後
傾、中立、前傾の３段階に切換可能となっている。

そして、第５，８図に示すように、リフトレバー１３を
中立位置から上昇Ｉ又は上昇■の位置に切換操作するこ
とにより、前記リフトスプール１８は上昇し、リフトレ
バー１３を中立位置から下降の位置に切換操作すること
により、前記リフトスプール１８は下降するようになっ
ている。また、第４，８図に示すように、ティルトレバ
ー１４を中立位置から前傾の位置に切換操作することに
より、前記ティルトスプール１９は上昇し、ティルトレ
バー１４を中立位置から後傾の位置に切換操作すること
により、前記ティルトスプール１９は下降するようにな
っている。

また、第６，８図に示すように　前記両オイルコントロ
ールバルブ１６．１７の下部には、変位検出装置２６が
設けられており、ホックス２１により覆われている。前
記両スプール１８，１９の下部は、第１図に示すように
、前記両コントロールバルブ１６．１７からボックス２
１内に突出しており、前記ボックス２１の側内側面には
、フォトインタラプタとしての投光器５ａ、’６ａ及び
受光器５ｂ、６ｂが上下に各１対ずつ、前記両スプール
１８．１９を挟むようにして取付固定されている。

そして、受光器５ｂ、６ｂはそれぞれ対応する投光器５
ａ、６ａからの光を受光するとオンし、後述する制御装
置２２にオン信号を出力する。反対に受光器５ｂ、６ｂ
はそれぞれ対応する投光器５ａ、６ａからの光を受光し
ない場合はオフし、制御装置２２にオフ信号を出力する
。

第１，２図に示すように、前記リフトスプール１８の下
部には、光透過部としてのスリット１８ａ。

１８ｂが、また、第１，３図に示すように、ティルトス
プール１９の下部にはスリブ）　１９　ａ。

１９ｂがそれぞれ透設されている。

そして、前記リフトレバー１３、ティルトレバー１４を
操作することにより、リフトスプール１８、ティルトス
プール１９が上下動し、それに伴って、スリット１８ａ
、１８ｂ、スリット１９ａ。

１９ｂが上下動されることにより、投光器５ａ。

６ａから発せられる光が遮断されたり、透過したりする
。

尚、本実施例では、各スリット１８ａ、１８ｂ。

１９ａ、１９ｂの透設位置、形状は各スプールの位置、
即ち、前記両レバー１３．１４の操作状態を検出するた
めに一対の投受光器５ａ、６ａ。

５ｂ、６ｂ及びスプール１Ｂ、１９に相対して決定され
ている。

リフトレバー１３及びティルトレバー１４が共に中立位
置にあるときのスプール１８，１９の位置関係を第１図
に示す。同図に示すように、投光器５ａからの光がスリ
ット１８ａ及び１９ａを透過し、受光器５ｂに受光され
るようになっており、一方、投光器６ａからの光も、ス
リブ）１８ｂ及び１９ｂを透過し、受光器６ｂに受光さ
れる位置関係にある（第１表Ｎ０．１　）。

そして、ティルトレバー１４を中立位置のままにし、リ
フトレバー１３のみ上昇■に操作すると、各スリット１
８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂとフォトインクラブタの
相対位置関係は第９図に示すように、投光器５ａからの
光がスリット１８ａ及び１９ａを透過し、受光器５ｂに
受光され、一方、投光器６ａからの光がスリット１８ｂ
下部のスプール１８によって遮断され、受光器６ｂに受
光されない位置関係になる（第１表Ｎα２）。

また、ティルトレバー１４を中立位置のままにし、リフ
トレバー１３を上昇■に操作すると、各スリット１８ａ
、１８ｂ、１９ａ、１９ｂとフォトインタラプタの相対
位置関係は第１０図に示すように、フォトインクラブタ
の投光器５ａからの光がスリット１８ａと１８ｂの間の
スプール１８によって遮断され、受光器５ｂに受光され
ず、−方、投光器６ａからの光もスリット１８ｂ下部の
第１表スプール１８によって遮断され、受光器６ｂにより受光
されない位置関係になる（第１表Ｎｏ、　３　）。

また、リフトレバー１３を中立位置のままにし、ティル
トレバー１４を前傾の位置に操作すると、各スリット１
８　ａ、　　１８　ｂ、　　ｌ　９　ａ、　　１９　ｂ
とフォトインクラブタの相対位置関係は第１１図に示す
ように、フォトインクラブタの投光器５ａからの光がス
リブｈ１９ａと１９ｂの間のスプール１９によって遮断
され、受光器５ｂに受光されず、一方、投光器６ａから
発せられた光がスリット１８ｂ及び１９ｂを透過し、受
光器６ｂに受光される位置関係になる（第１表Ｎα４）
。

また、リフトレバー１３を中立位置のままにし、ティル
トレバー１４を後傾の位置に操作すると、各スリット１
８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂとフォトインクラブタの
相対位置関係は第１２図に示すように、フォトインタラ
プタの投光器５ａからの光がスリット１８ａ及び１９ａ
を透過し、受光器５ｂに受光され、一方、投光器６ａか
らの光がスリット１９ａと１９ｂの間のスプール１９に
よって遮断され、受光器６ｂに受光されない位置関係に
なる（第１表Ｎα５）。

また、リフトレバー１３を上昇Ｉに操作するとともに、
ティルトレバー１４を前傾の位置に操作すると、各スリ
ット１８ａ、１８ｂ、１９ａ。

１９ｂとフォトインタラプタの相対位置関係は第１３図
に示すように、フォトインクラブタの投光器５ａからの
光がスリット１９ａと１９ｂの間のスプールによって遮
断され、受光器５ｂに受光されず、一方、投光器６ａか
らの光も、スリット１８ｂ下部のスプール１８によって
遮断され、受光器６ｂに受光されない位置関係になる（
第１表Ｎｏ、　６　）。

また、リフトレバー１３を上昇■に操作するとともに、
ティルトレバー１４を後傾の位置に操作すると、各スリ
ット１８ａ、１８ｂ、１９ａ。

１９ｂとフォトインタラプタの相対位置関係は第１４図
に示すように、フォトインクラブタの投光器５ａからの
光がスリットｌ　８ａ及び１９ａを透過し、受光器５ｂ
により受光され、一方、投光器６ａからの光がスリット
１８ｂ下部のスプール１８によって遮断され、受光器６
ｂにより受光されない位置関係になる（第１表Ｎｏ、　
７　）。

また、リフトレバー１３を上昇■に操作するとともに、
ティルトレバー１４を前傾の位置に操作すると、相対位
置関係はフォトインタラプタの投光器５ａからの光がス
リット１８ａと１８ｂの間のスプール１８によって遮断
され、受光器５ｂに受光されず、一方、投光器６ａから
の光もスリット１８ｂ下部のスプール１８によって遮断
され、受光器６ｂに受光されない位置関係になる（第１
表Ｎｏ、　８　）。

また、リフトレバー１３を上昇■に操作するとともに、
ティルトレバー１４を後傾の位置に操作すると、相対位
置関係はフォトインクラブタの投光器５ａから発せられ
た光がスリット１８ａと１８ｂの間のスプール１８によ
って遮断され、受光器５ｂに受光されず、一方、投光器
６ａからの光もスリット１８ｂ下部のスプール１８によ
って遮断され、受光器６ｂに受光されない位置関係にな
る（第１表Ｎｏ、　９　）。

従って、両レバー１３．１４が共に中立位置（第１表Ｎ
ｏ、　ｌ　）のとき、即ち、作動油をリフトシリンダ８
及びティルトシリンダ１０に供給する必要がないとき、
受光器５ｂ、６ｂはともにオンする。

また、両レバー１３．１４が第１表のＮα３．Ｎｏ。

６、Ｎｏ、８及びＮα９の操作状態のとき、即ち、作動
油をリフトシリンダ８又はティルトシリンダ１０に大量
に供給する必要があるとき、受光器５ｂ。

６ｂはともにオフする。

さらに、両レバー１３．１４が第１表のＮｏ、　２　。

Ｎｏ、　５及びＮα７の操作状態のとき、即ち、作動油
をリフトシリンダ８又はティルトシリンダＩＯに中程度
に供給する必要があるとき、受光器５ｂがオンし、受光
器６ｂがオフする。

そして、両レバー１３，１４が第１表のＮＯ３４の操作
状態のとき、即ち、作動油をリフトシリンダ８又はティ
ルトシリンダｌＯに小程度に供給する必要があるとき、
受光器５ｂがオフし、受光器６ｂがオンする。

次に、この変位検出装置２６からの検出信号（受光器５
ｂ、６ｂからのオン・オフ信号）を利用してリフトシリ
ンダ８及びティルトシリンダ１０に作動油を供給する油
圧ポンプを制御する制御装置について説明する。

第１５図において、変位検出装置２６の受光器５ｂ、６
ｂのオン・オフ信号は制御装置２２に出力される。制御
装置２２はこのオン・オフ信号に基づいて油圧ポンプ２
５を回転駆動するモータ２３を駆動（デユーティ−）制
御する。つまり、第２表に示すように、受光器５ｂ、６
ｂがともにオン信号を出力しているとき、即ち、作動油
を必要としないとき、モータ２３を停止（デユーティ−
比０％）する。また、受光器５ｂがオフ、受光器６ｂが
オンのとき、即ち、小程度の作動油の供給を必要とする
とき、モータ２３を低回転（デユーティ−比５０％）で
駆動させる。また、受光器５ｂがオン、受光器６ｂがオ
フのとき、即ち、中程度の作動油の供給を必要とすると
き、モータ２３を中回転（デユーティ−比８０％）で駆
動させる。さらにまた、受光器５ｂ、６ｂがともにオフ
のとき、即ち、大量の作動油の供給を必要とするとき、
モータ２３を高回転（デユーティ−比１００％）で駆動
させるようになっている。

（以下余白）第２表従って、両レバー１３．１４を適宜操作すればその操作
に基づく作動油の量、即ち、油圧ポンプ２５の吐出量が
割り出され、モータ２３が駆動制御されることになる。

その結果、両レバー１３゜１４の操作に応じたリフト及
びティルト操作が応答性よく行われることになる。

上記のように、本実施例のスプール変位検出装置２６を
備えたフォークリフト１によれば、リミットスイッチや
ポテンショメータ等に代えてフォトインタラプタを使用
したので、簡易な構成とすることができる。従って、組
付は及び調整等が容易となるばかりか、部品点数を削減
することが可能となり、コスト的にも優れている。

また、スプール１８．１９の各変位を正確に検出するこ
とができるので、モータ２３のデユーティ−比を種々変
更することができ、作業段階に応じて正確に対応するこ
とができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば以下のように構成
することもできる。

（１）前記実施例では、スプール１８．１９の変位検出
装置を、両オイルコントロールバルブ１６゜１７が設け
られたフォークリフトｌに適用したが、前記実施例にお
けるフォークリフト１への適用だけでなく、その他各種
油圧機器に使用されるコントロールバルブのスプールの
変位検出に適用してもよい。

（２）前記実施例では、２本のスプール１８゜１９を使
用し、フォーク７の上下動及び前後傾を制御する構成を
採用したが、スプールの本数は、１本又は３本以上とし
てもよく、この場合、前記制御のほか、リーチやアタッ
チメント等積々の制御を行うことができる。

（３）前記実施例では、２本のスプール１８゜１９の上
下動により、制御装置２２によってモータ２３のデユー
ティ−比が制御されるようになっていたが、制御装置２
２は前記デユーティ−比の制御に限らず、例えばモータ
２３の回転をオン・オフさせるだけの単純な制御をする
ようにしてもよい。

（４）前記実施例では、２本のスプール１８．１９にそ
れぞれ２個ずつのスリット１８ａ、１８ｂ及び１９ａ、
１９ｂが透設された構成であったが、例えば、第１６図
に示すように、複数本のスプール２７にそれぞれ１個ず
つのスリット２８を設け、前記複数本のスプール２７の
うち、１本でも光を遮断するものがあった場合には、受
光器５ｂからオフの信号が出力されるような構成として
もよい。

この構成は、前記オン・オフさせるだけの制御に用いる
場合に有効である。

（５）前記実施例では、スリット１８ａ、１８ｂ１９ａ
、１９ｂの形状は第２，３図に示すようにいずれも長孔
状であったが、光透過部としてのスリットは、例えば第
１７．１８図に示すような三角形状のスリット２９．３
０をはじめ、様々な形状のものであってもよい。この場
合、前記スリット２９．３０の形状が、スプール３１．
３２の変位によって異なるため、スリット２９．３０を
透過する光の量も、このスプール３１，３２の変位によ
って異なってくる。従って、光量の変化に応じてスプー
ルの変位量を検出するようにすれば、連続的な変位を検
出することができる。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明のスプール変位検出装置に
よれば構成が簡単で、部品点数が少なく、しかもスプー
ルの変位位置を正確に検出することができ、スプールの
変位に基づく種々の制御に利用することができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜１５図は本発明を具体化した一実施例を示すもの
で、第１図はスプールの変位検出装置としてのスプール
及びフォトインクラブタの構成を示す一部断面図、第２
図はリフトスプールを示す正面図、第３図はティルトス
プールを示す正面図、第４図はティルトレバーを示す正
面図、第５図はりフトレバーを示す正面図、第６図はリ
フト用オイルコントロールバルブとティルト用オイルコ
ントロールバルブ及びボックスの取付位置を示す正面図
、第７図はスプール変位検出装置を備えたフォークリフ
トを示す側面図、第８図はリフトレバー又はティルトレ
バーの操作によるスプールの上下動を示す一部側断面図
、第９図はリフトレバーのみを上昇１位置へ切換操作し
たときの変位検出装置の状態を示す一部断面図、第１０
図はリフトレバーのみを上昇■位置へ切換操作したとき
の変位検出装置の状態を示す一部断面図、第１１図はテ
ィルトレバーのみを前傾位置へ切換操作したときの変位
検出装置の状態を示す一部断面図、第１２図はティルト
レバーのみを後傾位置へ切換操作したときの変位検出装
置の状態を示す一部断面図、第１３図はリフトレバーを
上昇■位置へ、ティルトレバーを前傾位置へともに切換
操作したときの変位検出装置の状態を示す一部断面図、
第１４図はリフトレバーを上昇■位置へ、ティルトレバ
ーを後傾位置へともに切換操作したときの変位検出装置
の状態を示す一部断面図、第１５図は荷役用モータ及び
オイルポンプを駆動させるための電気ブロック図、第１
６〜１８図は本発明の別個を示す図であって、第１６図
はスプールの変位検出装置としてのスプール及びフォト
インタラプタの構成を示す一部断面図、第１７．１８図
はスリットの形状を示す正面図である。５ａ、６ａ・・・フォトインクラブタとしての投光器、
５ｂ、６ｂ・・・フォトインタラプタとしての受光器、
１６・・・コントロールバルブとしてのリフト用オイル
コントロールバルブ、１７・・・コントロールバルブと
してのティルト用オイルコントロールバルブ、１８・・
・スプールとしてのリフトスプール、１９・・・スプー
ルとしてのティルトスプール、１８ａ。１８ｂ、１９ａ、１９ｂ・・・光透過部としてのスリッ
ト、２６・・・変位検出装置。特許出願人　　株式会社　豊田自動織機製作所代理人　
弁理士　　　恩１）博宣（ほか１名）第２図　　　第８
図第１６図第１７図　　　　第１８図

Claims

【特許請求の範囲】

１、コントロールバルブのスプールに光透過部を形成し
、そのスプールの光透過部を挟んでフォトインタラプタ
を配設したスプールの変位検出装置。