JPH04246096A - フォークリフトの制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁油圧式で荷役作業
を操作できるフォークリフトの制御装置に関し、フォー
クの上昇を簡単に操作できるよう工夫したものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁油圧式に操作できるフォーク
リフトの制御装置としては、例えば図１０に示すものが
知られている（実開昭６０−１０７４０５公報）。同図
に示すように油圧ポンプ１０１からの圧油は、電磁比例
制御弁１０２と、管路１０７を介して図示しないパワー
ステアリング用の制御弁（図示省略）とに分流されてい
る。電磁比例制御弁１０２には、パイロット操作用の油
室１０２ａが形成され、この油室１０２ａにはパイロッ
トピストン１０２ｂが摺動自在に嵌合されている。この
パイロットピストン１０２ｂは、油路を切り換えるスプ
ール１０２ｃと連結している。パイロットピストン１０
２ｂ及びスプール１０２ｃはそれぞれスプリング１０３
ａ，１０３ｂに連結し、油圧のない状態で中立位置に保
持されている。パイロットピストン１０２ｂの両側には
、パイロット流入管路１０２ｄ，１０２ｅがそれぞれ設
けられている。パイロット流入管路１０２ｄ，１０２ｅ
は、電磁開閉弁１０２ｆ，１０２ｇを介してパワーステ
アリング用の油圧系と接続している。従って、電磁開閉
弁１０２ｆ，１０２ｇを開閉することにより、パイロッ
トピストン１０２ｂ及びスプール１０２ｃが図中左右に
移動する。スプール１０２ｃが移動すると、このスプー
ル１０２ｃを介して作業機シリンダ１０４に圧油が給排
され、作業機シリンダ１０４が伸縮する。スプール１０
２ｃの移動位置により、作業機シリンダ１０４に給排さ
れる圧油の流量が調整され、その昇降速度が調整される
。作業機シリンダ１０４としては、フォーク（図示省略
）を昇降させるもの、傾斜させるもの等の各種のものが
使用できる。

【０００３】一方、電磁開閉弁１０２ｆ，１０２ｇはコ
ントローラ１０５からの流量制御信号により、開閉が制
御される。コントローラ１０５は、作業機レバー１０６
からのレバー操作信号により流量制御信号を出力する。 作業機レバー１０６は、ポテンショメータを備えており
、傾き角度及び傾き方向に応じたレバー操作信号を出力
する。作業機レバー１０６は、中立位置では出力を出さ
ない。従って、作業機レバー１０６を操作することで、
電磁開閉弁１０２ｆ，１０２ｇを開閉して電磁比例制御
弁１０２から作業機シリンダ１０４に圧油が給排され、
作業機シリンダ１０４が伸縮してフォークの昇降、傾斜
等が行われると共に作業機レバー１０６の傾き角度を調
整すると、作業機シリンダ１０４への圧油の流量が調整
され昇降速度等を自在に制御することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来のフォー
クリフトでは、フォークを上昇させながら走行操作（ハ
ンドル操作）をすることは、きわめて難かしい操作であ
った。つまり両操作を同時に行うには、作業機レバーを
傾けながらハンドルを操作しなければならなかったから
である。

【０００５】またフォークを長揚程にわたり上昇させる
には、作業機レバーを長時間、傾けておかなければなら
ないので、オペレータの腕が疲れていた。このことはマ
スト高の高いフォークリフト（２段フルフリ型，３段フ
ルフリ型，高マスト型等）において特に問題であった。

【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑み、簡単な操
作でフォークを上昇させることのできるフォークリフト
の制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、傾き角に応じた値のレバー操作信号を出力
する作業機レバーと、レバー操作信号の値に応じた値の
流量制御信号を出力するコントローラと、流量制御信号
の値に応じた量の圧油を給排する電磁比例制御弁と、電
磁比例制御弁により圧油が給排されて伸縮してフォーク
を昇降するリフトシリンダと、を有するフォークリフト
において、自動上昇スイッチを押すと、コントローラの
制御により、フォークがショックなく上昇し、自動上昇
スイッチを再度押すか、フォークが上限近くに達したこ
とを位置センサが検出すると、フォークがショックなく
停止することを特徴とする。

【０００８】

【作用】作業機レバーが中立位置にあるときに自動上昇
スイッチを押すとフォークが自動的に上昇し、フォーク
が上限近くに達したか、または自動上昇スイッチを再度
押すとフォークが停止する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。図１〜図９に本発明の一実施
例を示す。図８は、本実施例に適用するフォークリフト
の一例を示す斜視図である。同図に示すようにリフトシ
リンダ１は左右一対のアウターマスト２に固定され、ピ
ストンロッド１ａの伸縮に伴いアウターマスト２をガイ
ドとして左右一対のインナーマスト３を昇降するように
なっている。この時、アウターマスト２は車体７の前方
で車体７に固定してある。この結果、インナーマスト３
の昇降に伴いチェーンに懸架してあるブラケット５及び
直接荷物を積載するフォーク４からなる昇降部が昇降す
る。チルトシリンダ８は、アウターマスト２及びインナ
ーマスト３と共に昇降部を前方（反車体７側）及び後方
（車体７側）に傾動する為のものである。即ち、荷降ろ
しの場合には前方に傾動すると共に荷上げの場合及び荷
物の運搬時には後方に傾動し、夫々の作業性を良好に保
つとともに安全性も確保するようになっている。

【００１０】作業機レバー９ａ，９ｂは、これらをオペ
レータが操作することにより、コントローラ１０及び電
磁比例制御弁１１を介してリフトシリンダ１及びチルト
シリンダ８の動作を制御するものであり、緊急停止を行
う為の安全スイッチ１２とともにジョイスティックボッ
クス１３に収納してある。更にジョイスティックボック
ス１３には自動上昇スイッチ２４を備えている。作業機
レバー９ｃ，９ｄ，９ｅは各種のアタッチメント、例え
ば、ロールクランプ、ベールクランプ等を取り付けた場
合に対処するものである。シートスイッチ１４は運転席
１５にオペレータが座った時に動作するスイッチで、そ
の出力信号はコントローラ１０に出力する。

【００１１】図９は上記フォークリフトの制御装置の一
例を示すブロックである。同図に示すように、作業機レ
バー９ａはポテンショメータで形成されており、電流値
が操作量に比例するレバー操作信号Ｓ１　をコントロー
ラ１０に送出する。コントローラ１０は、レバー操作信
号Ｓ１　に基づき電磁比例制御弁１１のスプールの開度
を調整する流量制御信号Ｓ２　を送出する。電磁比例制
御弁１１は流量制御信号Ｓ２　の大きさに比例してスプ
ールを移動させて、油圧管路１６を流れる圧油の流量を
制御してリフトシリンダ１の動作速度を作業機レバー９
ａの操作量に対応するように制御する。またリフトシリ
ンダ１の近傍にはリフトシリンダの位置を検出する位置
センサ２５が備えられている。この位置センサ２５は、
フォーク４がフォークの上限位置よりやや低いセンサ検
出位置にきたときに、検出信号を出力する。

【００１２】圧油センサ１７は油圧管路１６に配設して
あり、この油圧管路１６の油圧を表す油圧信号Ｓ３　を
送出する。コントローラ１０は油圧信号Ｓ３　を処理し
てリフトシリンダ１に作用する負荷荷重を演算する。更
に、コントローラ１０は、警告灯１８とともにコンソー
ルボックス１９に収めてあるスタータスイッチ２０の投
入により、バッテリ２１から電力を供給されて動作する
と共に、安全スイッチ１２を操作したとき及びシートス
イッチ１４が動作せず離席状態のときには流量制御信号
Ｓ２　の電流値を零として電磁比例制御弁１１の開度が
零となるように制御する。尚、図中、２２は油圧ポンプ
、２３は作動油源である。

【００１３】図１は本実施例の主要部を抽出した制御装
置を示すブロック図である。同図中、図８及び図９と同
一部分には同一符号を付し重複する説明は省略する。

【００１４】図１の制御装置による制御の概要を先に説
明し、詳細動作はその後にする。本制御では作業機レバ
ー９ａが中立位置にあるときに自動上昇スイッチ２４を
投入すると（図１参照）、フォーク４が図２に示す特性
に沿い自動的に上昇し、フォーク４がセンサ検出位置Ｈ
Ｓ　を通過するか、自動上昇スイッチ２４を再投入する
と停止するようにしている。つまり図２において、フォ
ーク４は期間Ｉでは上昇速度が徐々に増しながら上昇し
、期間ＩＩでは一定速度で上昇し、フォーク４がセンサ
検出位置ＨＳ　になったことを位置センサ２５（図１，
図９参照）が検出したときや自動上昇スイッチ２４が再
投入されたら、期間ＩＩＩ　の状態に移行して上昇速度
が徐々に減じフォーク４を停止させている。

【００１５】本制御では荷重が異なっても図２に示す特
性に沿いフォーク４を上昇させるため、図３に特性α，
βで示すように、上昇の初期及び後期においては、荷重
が小さいときに流量制御信号Ｓ２　の値を小さくして電
磁比例制御弁１１の給油開口を狭くし、荷重が大きいと
きに流量制御信号Ｓ２　の値を大きくして電磁比例制御
弁１１の給油開口を大きくしている。このため、荷重が
異なってもほぼ図２に示す特性に沿いフォーク４の上昇
を行うことができるのである。

【００１６】次に本発明の第１実施例の制御の詳細を、
図１，図４〜図６を基に説明する。なお、図４の動作ス
テップは、符号「Ｓ」を用いて示している。

【００１７】まず、イニシアライズ後に作業機レバー９
ａが中立位置にあるかどうかを判断する（Ｓ１）。作業
機レバー９ａが上げ方向に投入されているときには、リ
フトシリンダ１のピストンロッド１ａを上昇させるよう
指示する流量制御信号Ｓ２　を電磁比例制御弁１１に送
ってフォーク上昇制御をし（Ｓ２）、下げ方向に投入さ
れているときには下降させるよう指示する流量制御信号
Ｓ２　を電磁比例制御弁１１に送ってフォーク下降制御
（Ｓ３）をする。作業機レバー９ａが中立位置にあり、
かつ、自動上昇制御モードでなく自動上昇スイッチ２４
が投入されていないとき（Ｓ１，Ｓ４，Ｓ５）には、流
量制御信号Ｓ２　の値を零にしてフォーク４をその位置
に停止させる中立制御をする（Ｓ６）。

【００１８】図１に示す荷重／増速制御量対応テーブル
１０２には図５に示す増速値計算特性が記憶され、荷重
／減速制御量対応テーブル１０５には図６に示す減速値
計算特性が記憶されている。一方、増速制御量抽出手段
１０１，減速制御量抽出手段１０４は、油圧センサ１７
から送られてくる油圧信号Ｓ３　から、フォーク４に積
載されている荷物の荷重を演算する。そして自動上昇ス
イッチ２４が投入されると、増速制御量抽出手段１０１
は、演算した荷重と対応テーブル１０２の特性からその
ときの荷重に応じた増速値を求め、上限値出力手段１０
３は、エンジン回転数に応じた上限値を出力し、減速制
御量抽出手段１０４は、演算した荷重と対応テーブル１
０５の特性からそのときの荷重に応じた減速値を求める
（Ｓ７）。更に自動制御フラグ及び増速フラグをセット
し、求めた増速値を初期値として出力する（Ｓ７）。

【００１９】制御量出力手段１０７は、増速制御量抽出
手段１０１から初回の増速値を受けると増速モード（Ｓ
８）に入り、増速値で示す速度でリフトシリンダ１のピ
ストンロッド１ａが上昇するよう指示する流量制御信号
Ｓ２　を出力する。このためピストンロッド１ａが上昇
しはじめる。増速制御量抽出手段１０１の増速値は、一
旦、記憶手段１０８に記憶されてから、再び増速制御量
抽出手段１０１に戻される。そして１制御サイクル経過
すると、増速制御量抽出手段１０１から出力される出力
値は、前回値に増速値を加えたものとなる（Ｓ９）。こ
のため制御量出力手段１０７から出力される流量制御信
号Ｓ２　の値は徐々に増加し、ピストンロッド１ａの上
昇速度、つまりフォーク４の上昇速度は徐々に増加して
いく。この状態は図２の期間Ｉに対応する。

【００２０】比較手段１０６は、増速制御量抽出手段１
０１の出力値と、上限値出力手段１０３で求めた上限値
とを比較しており（Ｓ１０）、出力値が上限値よりも大
きくなったら、上限値を制御量出力手段１０７に送る。 そして増速フラグをクリアし、保持フラグをセットする
（Ｓ１１）。このような保持モード（Ｓ１２）になると
制御量出力手段１０７は、上限値で示す速度でピストン
ロッド１ａが上昇するよう指示する流量制御信号Ｓ２　
を出力する（Ｓ１３）。このためピストンロッド１ａひ
いてはフォーク４は一定速度で上昇する。この状態は図
２の期間ＩＩに対応する。

【００２１】フォーク４が上昇してセンサ検出位置ＨＳ
　に達したことを位置センサ２５が検出したら（Ｓ１４
）、制御量出力手段１０７は、前回値から減速制御量抽
出手段１０４で求めた値に応じた流量制御信号Ｓ２　を
出力するとともに、保持フラグをクリアして減速モード
に入る（Ｓ１５）。このためフォーク４の上昇速度が減
速しはじめる。減速制御量抽出手段１０４の減速値は、
一旦、記憶手段１０８に記憶されてから、再び減速制御
量抽出手段１０４に戻される。そして１制御サイクル経
過すると、減速制御量抽出手段１０４から出力される出
力値は、前回値から減速値を引いたものとなる（Ｓ１６
）。このため制御量出力手段１０７から出力される流量
制御信号Ｓ２　の値は徐々に減少し、ピストンロッド１
ａの上昇速度、つまりフォーク４の上昇速度は徐々に減
少していく。減速制御量抽出手段１０４の出力値が、あ
らかじめ設定した停止値よりも小さくなったら（Ｓ１７
）、自動上昇制御フラグをクリアし（Ｓ１８）、流量制
御信号Ｓ２　の値を零にして、リフトシリンダ１のピス
トンロッド１ａを停止させてフォーク４を止める。この
ようにフォーク４が徐々に減速して停止する状態は、図
２の期間ＩＩＩ　に対応する。

【００２２】図７は本発明の第２の実施例の動作を示す
。第２実施例では、図４に示す第１実施例に対し、ステ
ップＳ１４が異なるだけで他は第１実施例と同じである
。つまり第２実施例では自動上昇ステップ２４を再投入
すると、フォーク４の上昇速度を徐々に減じて停止させ
るようにしている。

【００２３】

【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに本発明によれば、自動上昇スイッチを投入するだけ
でリフトがスムーズに上昇し始める。リフト上昇中には
オペレータはハンドル操作に専念するか、エンジンのア
クセルコントロールをしてリフト上昇速度を調整できる
。リフトは、リフトがセンサ検出位置を通過するか、自
動上昇スイッチを再投入すると、ショックなく停止する
。このように簡単な操作にてリフトの上昇ができ作業効
率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の主要部を抽出した制御装置を
示すブロック図である。

【図２】本実施例によるフォークの上昇状態を示す特性
図である。

【図３】流量制御信号の調整状態を示す特性図である。

【図４】第１実施例の制御状態を示す制御フロー図であ
る。

【図５】増速値計算特性を示す特性図である。

【図６】減速値計算特性を示す特性図である。

【図７】第２実施例の制御状態を示す制御フロー図であ
る。

【図８】本発明を適用するフォークリフトを示す斜視図
である。

【図９】本発明の実施例に係る制御装置の全体を示すブ
ロック図である。

【図１０】従来の電磁油圧式フォークリフトの油圧系を
示す油圧回路である。

【符号の説明】

１　　リフトシリンダ １ａ　　ピストンロッド ４　　フォーク ９ａ　　作業機レバー １０　　コントローラ １１　　電磁比例制御弁 １６　　油圧管路 １７　　油圧センサ ２４　　自動上昇スイッチ ２５　　位置センサ Ｓ１　　　レバー操作信号 Ｓ２　　　流量制御信号 Ｓ３　　　油圧信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　傾き角に応じた値のレバー操作信号を
   出力する作業機レバーと、レバー操作信号の値に応じた
   値の流量制御信号を出力するコントローラと、流量制御
   信号の値に応じた量の圧油を給排する電磁比例制御弁と
   、電磁比例制御弁により圧油が給排されて伸縮してフォ
   ークを昇降するリフトシリンダと、を有するフォークリ
   フトにおいて、自動上昇スイッチと、フォークの上昇上
   限位置よりもやや低いセンサ検出位置にフォークが達し
   たことを検出する位置センサと、前記リフトシリンダへ
   圧油を給排する管路に配設されて、この管路内の圧油の
   圧力を検出する圧油センサを備えるとともに、前記コン
   トローラは、油圧センサで検出した圧力を基にフォーク
   に積んだ荷物の荷重を求め、更にレバー操作信号の値が
   零であるときに自動上昇スイッチが投入されると、荷重
   が異なっていても、上昇初期ではフォークの上昇スピー
   ドが徐々に増加し、上昇中期ではフォークの上昇スピー
   ドが一定となり、フォークがセンサ検出位置を通り過ぎ
   る上昇後期ではフォークの上昇スピードが徐々に減少し
   て停止するようあらかじめ設定した特性に沿いフォーク
   が上昇するように、荷重を加味して流量制御信号の値を
   コントロールする機能を有することを特徴とするフォー
   クリフトの制御装置。
2. 【請求項２】　　傾き角に応じた値のレバー操作信号を
   出力する作業機レバーと、レバー操作信号の値に応じた
   値の流量制御信号を出力するコントローラと、流量制御
   信号の値に応じた量の圧油を給排する電磁比例制御弁と
   、電磁比例制御弁により圧油が給排されて伸縮してフォ
   ークを昇降するリフトシリンダと、を有するフォークリ
   フトにおいて、自動上昇スイッチと、前記リフトシリン
   ダへ圧油を給排する管路に配設されて、この管路内の圧
   油の圧力を検出する圧油センサを備えるとともに、前記
   コントローラは、油圧センサで検出した圧力を基にフォ
   ークに積んだ荷物の荷重を求め、更にレバー操作信号の
   値が零であるときに自動上昇スイッチが投入されると、
   荷重が異なっていても、上昇初期ではフォークの上昇ス
   ピードを同一の特性に沿い徐々に増加し、所定スピード
   に達するとフォークの上昇スピードを一定とし、上昇ス
   イッチを再び投入するとフォークの上昇スピードを同一
   の特性に沿い徐々に減少して停止するように、荷重を加
   味して流量制御信号の値をコントロールする機能を有す
   ることを特徴とするフォークリフトの制御装置。