JPH08133697A - コントロールバルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コントロールバルブ装置のスプールの移動方
向における長さが長くならずに、取付けスペースの確保
が容易で、しかもスプールの移動量を大きく変更する場
合でもセンサ本体を変更せずに対応可能にする。 【構成】 バルブ本体２には、リフト用スプール３及び
ティルト用スプール４が直線運動可能に、かつその両端
がバルブハウジング５から突出する状態で設けられてい
る。バルブハウジング５には膨出部６，７が形成され、
スプール３，４の第２端部側が膨出部６，７内に突出す
る状態に配置されている。膨出部６，７の外側には回転
センサ12ａ,12bが取付けられ、各回転センサの回転軸14
にはレバー15の第１端部が一体回転可能に連結されてい
る。各レバー15はその第２端部に形成された係合部15ｂ
が、スプール３，４の外周部に形成された係合溝８と係
合する状態に配置され、スプール３，４の移動に伴って
レバー15が回動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコントロールバルブ装置
に係り、詳しくはバッテリー式フォークリフトの油圧装
置に好適に用いられ、操作レバーの操作量に対応したス
プールの移動量を検出する検出部を備えたコントロール
バルブ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フォークリフトにおいては、車両の前部
に設けられたマストがリフトシリンダの作動により伸縮
されてフォークが昇降され、ティルトシリンダの作動に
より前記マストが傾動されてフォークが傾動される。バ
ッテリー式フォークリフトにおいては前記各シリンダを
含む荷役用油圧装置の油圧ポンプはバッテリーを電源と
した電動機により駆動される。そして、リフトレバーの
操作に基づいてフォークが昇降され、ティルトレバーの
操作に基づいてフォークが傾動される。フォークの昇降
速度はリフトシリンダに供給される作動油の供給速度及
び排出速度により決まり、傾動速度はティルトシリンダ
に供給される作動油の供給速度及び排出速度により決ま
る。

【０００３】フォークの昇降速度や傾動速度を変更する
構成として、油圧ポンプとリフトシリンダ及びティルト
シリンダとの間に作動油の流量調整を行うコントロール
バルブをそれぞれ設けたものがある。図６に示すよう
に、コントロールバルブ５１にはリフトシリンダへの作
動油の供給量を調整する第１スプール５２と、ティルト
シリンダへの作動油の供給量を調整する第２スプール５
３とがハウジング５４を貫通する状態で設けられてい
る。第１スプール５２はロッド５５を介してリフトレバ
ー５６に連結され、第２スプール５３はロッド５７を介
してティルトレバー５８に連結されている。各スプール
５２，５３は各レバー５６，５８の操作量に対応して移
動し、コントロールバルブ５１の開度が調整されるよう
になっている。

【０００４】そして、従来のバッテリー式フォークリフ
トではコントロールバルブ５１の開度を検出し、開度が
小さいときは油圧ポンプの回転数を低くして吐出量を少
なくし、開度が大きいときは油圧ポンプの回転数を高く
して吐出量を多くしてフォークの上昇動作をスムーズに
行うようになっている。

【０００５】又、一般にリフト動作時の方がティルト動
作時に比較して負荷が大きいため、ティルト動作のみ行
っているときに油圧ポンプをリフト動作時と同じ吐出量
で駆動すると騒音が大きくなるとともにエネルギーが無
駄になる。そこで、ティルト動作時には油圧ポンプの回
転数を低くして吐出量を少なくしている。

【０００６】従来、コントロールバルブ５１の開度を検
出する手段として、ロッド５５，５７に支持片５９及び
当接片６０を取付け、所定位置に当接片６０と当接して
当接片６０の移動量を検出する直線運動式可変抵抗を備
えたセンサ（例えばリニアポテンショメータ）６１を取
付けたものがある。

【０００７】ところが、この構成ではセンサ６１は、各
スプール５２，５３の移動量をロッド５５，５７、支持
片５９及び当接片６０を介して検出する。従って、セン
サ６１が検出する各スプール５２，５３の移動量には、
ロッド５５，５７、支持片５９及び当接片６０の組付け
誤差及び連結部のガタ等が含まれ、正確な移動量を検出
できない。又、センサ６１の取付け片（図示せず）等を
含めた部品点数が増加するとともに、センサ６１の取付
け位置調整が必要で組付け作業が面倒である。さらに、
センサ６１の被水を防止する手段が必要になるという問
題もある。

【０００８】これらの問題を解消するため、コントロー
ルバルブの各スプールの操作部への連結側と反対側にス
プールの移動量を検出する直動型のセンサ（アクチュエ
ータ）を直接接続したコントロールバルブ装置が開示さ
れている（特開平５−１４７８９５号公報）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、コントロー
ルバルブに直動式のセンサを取付けてスプールの移動量
を検出する前記従来装置では、スプールの移動量に等し
い長さの検出部が必要となり、スプールの移動量を大き
く変更するときには、それに対応して大きなストローク
量を有する異なるセンサ本体（検出部）を準備する必要
がある。又、コントロールバルブはスプールの操作部へ
の連結側が上となるように配設され、センサがコントロ
ールバルブの下側となる状態で使用される。従って、ス
プールの移動量が大きい場合は、コントロールバルブの
下側に突出するセンサの長さが長くなる。フォークリフ
トではコントロールバルブの下方に他の機器が配設され
るため、コントロールバルブの上下方向の長さが長くな
ると、取付けスペースの確保が難しくなるという問題が
ある。

【００１０】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的はスプールの移動方向の長さが長
くならずに、取付けスペースの確保が容易で、しかもス
プールの移動量を大きく変更する場合でもセンサ本体を
変更せずに対応できるコントロールバルブ装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項１に記載の発明では、直線運動可能に設けられ
たスプールを備えたバルブ本体に、スプールの直線運動
を回転運動に変換する変換機構を設け、該変換機構の回
動軸にその回動量を検出する回転センサを連結した。

【００１２】請求項２に記載の発明では、前記変換機構
はスプールの側方においてスプールの移動方向と直交す
る状態に設けられた回動軸と、第１端部が回動軸に一体
回動可能に連結され、第２端部に形成された係合部がス
プールに形成された係合溝に係合したレバーとから構成
されている。

【００１３】又、請求項３に記載の発明では、請求項１
又は請求項２に記載の発明において、前記スプールは中
立位置から両方向へ移動可能に設けられ、前記回転セン
サは中立位置検知部を内蔵している。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明では、スプールが直線運
動すると、その直線運動がバルブ本体に設けられた変換
機構により回動運動に変換される。そして、変換機構の
回動軸に連結された回転センサにより回動軸の回動量す
なわちスプールの移動量が検出される。

【００１５】請求項２に記載の発明では、スプールの移
動に伴ってレバーの係合部がスプールの係合溝に沿って
移動し、レバーが回動軸を中心に回動軸と一体的に回動
する。そして、回動軸の回動量が回転センサにより検出
される。

【００１６】請求項３に記載の発明では、スプールは中
立位置から両方向へ移動し、レバーは中立位置を基準に
して正逆両方向に回動される。回転センサは中立位置検
知部を内蔵しているので、レバーが中立位置に対して正
逆いずれの方向にどれだけ回動されたかが検出される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明をバッテリー式フォークリフト
のコントロールバルブ装置に具体化した一実施例を図１
〜図４に従って説明する。

【００１８】図１に示すように、コントロールバルブ装
置１のバルブ本体２には、リフト用スプール３及びティ
ルト用スプール４が互いに平行に直線運動可能に設けら
れている。両スプール３，４はその両端がバルブハウジ
ング５から突出する状態でそれぞれ摺動可能に設けられ
ている。両スプール３，４の第１端部には偏平な連結部
３ａ，４ａがそれぞれ一体に形成されている。リフト用
スプール３は後記するリフトレバーの上昇、中立及び下
降操作位置に対応して、３つの位置に移動可能となって
いる。ティルト用スプール４は後記するティルトレバー
の前傾、中立及び後傾操作位置に対応して、３つの位置
に移動可能となっている。

【００１９】図１に示すように、バルブハウジング５に
は両スプール３，４の第２端部側に膨出部６，７が形成
され、各スプール３，４の第２端部側が膨出部６，７内
に突出する状態に配置されている。スプール３，４の第
２端部の外周には周方向に延びる係合溝８がそれぞれ形
成され、係合溝８より第１端部寄りに小径部９が形成さ
れている。小径部９の長さはスプール３，４の中立位置
からの移動量より若干長く形成されている。スプール
３，４の小径部９を挟んだ両側には一対のばね座１０が
遊嵌され、両ばね座１０間にコイルスプリング１１が介
装されている。そして、コイルスプリング１１のばね力
により両スプール３，４が中立位置側へ付勢されてい
る。

【００２０】図１及び図２に示すように、膨出部６，７
の外側には回転センサ１２ａ，１２ｂがボルト１３によ
り取付けられている。回転センサ１２ａ，１２ｂはその
回転軸１４がスプール３，４と直交する状態で、スプー
ル３，４が中立位置に配置されたときの係合溝８と対応
する位置において、膨出部６，７の内部に突出するよう
に取付けられている。回転軸１４の突出端には両端が屈
曲されたレバー１５の第１端部が一体回転可能に連結さ
れている。レバー１５は係合溝８の幅とほぼ等しい直径
の断面円形状のロッドの第１端部に偏平な取付け部１５
ａが一体に形成され、取付け部１５ａに形成された孔に
回転軸が嵌挿されるとともに、ナット１６により締付け
固定されている。レバー１５の第２端部に形成された係
合部１５ｂが係合溝８と摺動可能に嵌合する状態で取付
けられ、スプール３，４が中立位置に配置されたときに
レバー１５が係合溝８に沿って延びるように配設されて
いる。回転軸１４、レバー１５及び係合溝８によりスプ
ールの直線運動を回転運動に変換する変換機構が構成さ
れている。この実施例では回転軸１４が前記変換機構の
回動軸を兼ねている。回転センサ１２ａ，１２ｂには可
変抵抗式でかつ中立位置検知部を内蔵している公知のも
のが使用されている。

【００２１】次に前記のように構成されたコントロール
バルブ装置１の作用を説明する。図３に示すように、コ
ントロールバルブ装置１は両スプール３，４の連結部３
ａ，４ａが上側となる状態で所定の位置に取付けられ
る。リフト用スプール３は連結部３ａに第１端部が連結
されたロッド１７と、リンク１８とを介してリフトレバ
ー１９に連結される。ティルト用スプール４は連結部４
ａに第１端部が連結されたロッド２０と、リンク２１と
を介してティルトレバー２２に連結される。回転センサ
１２ａ，１２ｂは油圧ポンプの回転数を制御する制御装
置（いずれも図示せず）と電気的に接続されている。
又、コントロールバルブ装置１は管路を介してリフトシ
リンダ、ティルトシリンダ、油圧ポンプ及びドレンタン
ク（いずれも図示せず）に接続されている。

【００２２】ティルトレバー２２が中立位置にあるとき
は、ティルト用スプール４が中立位置に配置され、レバ
ー１５は図１に直線Ｎで示す係合溝８と平行に延びる状
態となり、回転センサ１２ｂの中立位置検知部はオフ信
号を出力する。ティルトレバー２２が前傾操作される
と、ティルト用スプール４は下方に移動され、レバー１
５が図１の反時計方向に回動されてその回動角度に対応
した検出信号が回転センサ１２ｂから出力される。ティ
ルトレバー２２が後傾操作されると、ティルト用スプー
ル４は上方に移動され、レバー１５が図１の時計方向に
回動されてその回動角度に対応した検出信号が回転セン
サ１２ｂから出力される。又、リフトレバー１９が上昇
操作されると、リフト用スプール３が上方に移動され、
下降操作されるとリフト用スプール３が下方に移動され
る。そして、それに対応してレバー１５が回動され、そ
の回動角度に対応した検出信号が回転センサ１２ａから
出力される。

【００２３】即ち、ティルトレバー２２の前傾、中立及
び後傾操作に対応して、ティルト用スプール４が前傾、
中立及び後傾位置に配置され、ティルト用スプール４の
中立位置からの移動量に対応した検出信号が回転センサ
１２ｂから出力される。又、リフトレバー１９の上昇、
中立及び下降操作に対応して、リフト用スプール３が上
昇、中立及び下降位置に配置され、リフト用スプール３
の中立位置からの移動量に対応した検出信号が回転セン
サ１２ａから出力される。そして、制御装置は回転セン
サ１２ａ，１２ｂの検出信号に基づいてコントロールバ
ルブ装置１の開度を演算し、その開度に対応した回転数
となるように油圧ポンプを制御する。その結果、フォー
クのリフト動作及びティルト動作が適正な速度で行われ
る。

【００２４】前記のようにスプール３，４の直線運動が
レバー１５を介して回転運動に変換され、その回動角度
を検出することによりスプール３，４の移動量が求めら
れる。そして、回動角度を検出する回転センサ１２ａ，
１２ｂはスプール３，４の延長線上に配設する必要がな
く、スプール３，４の側方に配設される。従って、コン
トロールバルブ装置１はスプール３，４の移動方向の長
さが直動型のストロークセンサを設けた従来装置に比較
して短くなる。フォークリフト等の産業車両ではコント
ロールバルブ装置１の下方に機器（図示せず）が配設さ
れるため、上下方向に長いコントロールバルブ装置の場
合は取付けスペースの確保が難しい。しかし、この実施
例のように回転センサ１２ａ，１２ｂを設けたコントロ
ールバルブ装置１では取付けスペースの確保が容易とな
る。

【００２５】又、ストロークセンサを設けた場合は、ス
プール３，４の移動量が大きなコントロールバルブ装置
に対しては、スプール３，４の移動量に対応して検出部
の長いストロークセンサを使用する必要がある。検出部
の長いストロークセンサは短いストロークセンサに比較
して価格が高くなり、コントロールバルブ装置全体が高
価になる。しかし、この実施例の装置では、スプール
３，４の移動量が大きくなる場合は、スプール３，４の
中心線から回転軸１４までの距離を変更すること、即ち
レバー１５の長さを変更するだけで対処でき、回転セン
サ１２ａ，１２ｂを変更する必要がない。レバー１５を
長くすると膨出部６，７の幅が大きくなるが、コントロ
ールバルブ装置１の取付け箇所では幅方向のスペースは
確保が容易なため、支障はない。

【００２６】又、この実施例ではレバー１５の係合部１
５ｂがスプール３，４の係合溝８に摺動可能に嵌合され
ているため、簡単な構成でスプール３，４の直線運動が
確実にレバー１５に伝達されてレバー１５が回動され
る。又、この実施例では回転センサ１２ａ，１２ｂの回
転軸１４が、変換機構の回動軸を兼ねているため、構造
が簡単となるとともに、小型化がし易い。

【００２７】又、この実施例のようにレバー１５により
スプール３，４の直線運動を回転運動に変換する場合
は、レバー１５と係合溝８との係合位置を変更すること
により、スプール３，４の移動量が小さい場合でも、回
転軸１４の回動量を同じに設定することができる。例え
ば、図４に示すように、スプール３，４の移動量がＬ１
とＬ２の場合、レバー１５の係合溝８との係合位置がＰ
１で同じであれば、移動量が小さなＬ２の場合はその回
動量もθ₁ からθ₂ へと小さくなる。しかし、レバー１
５の係合溝８との係合位置を回転軸１４に近い位置Ｐ２
に変更することにより、移動量が小さくなっても回転軸
１４の回動量を簡単に同じ値θ₁ にすることができる。

【００２８】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、次のように具体化してもよい。 （１）スプールの直線運動を回転運動に変換する変換機
構としてレバー１５に代えて、図５に示すようにスプー
ル３，４の第２端部を半球状に形成し、回転軸１４にカ
ムレバー２３を一体回動可能に連結するとともに、カム
レバー２３をねじりばね２４により常にスプール３，４
と当接する方向に回動付勢する構成としてもよい。この
場合も前記実施例とほぼ同様な効果を発揮する。

【００２９】（２）変換機構としてピニオン及びラック
の組合せを採用してもよい。例えば、スプール３，４の
第２端部にラックを形成し、回転軸１４にピニオンを一
体回転可能に固定する。又、別体に形成されたラックを
ねじや溶接でスプールに固定してもよい。

【００３０】（３）変換機構の回動軸を回転センサ１２
ａ，１２ｂの回転軸１４で兼用する代わりに回動軸を別
に設け、回動軸に回転センサ１２ａ，１２ｂを連結する
構成としてもよい。この場合、回転センサの取付け位置
の自由度が増す。

【００３１】（４）コントロールバルブ装置をフォーク
リフトに限らず高所作業車等の他の産業車両の油圧装置
や産業車両以外の油圧装置に適用してもよい。又、スプ
ールの数は２本に限らず、油圧制御を必要とするシリン
ダの数に対応して、１本、３本又は４本以上でもよい。
又、スプールは必ずしも中立位置を基準として両方向に
往復移動されるものに限らず、基準位置がスプールの一
方の移動端となる構成であってもよい。

【００３２】（５）回転センサとして可変抵抗式のセン
サに代えて、例えばロータリエンコーダ等の電磁式の回
転センサを使用してもよい。この場合温度変化の影響を
ほとんど受けない。

【００３３】前記実施例及び変更例から把握できる請求
項記載以外の発明について、以下にその効果とともに記
載する。 （１）請求項１〜請求項３に記載の発明において、変換
機構の回動軸を回転センサの回転軸で兼用する。この場
合、部品点数が少なくなるとともに、装置のより小型化
が可能となる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項３
に記載の発明によれば、コントロールバルブ装置のスプ
ールの移動方向の長さが長くならず、取付けスペースの
確保が容易で、しかもスプールの移動量を大きく変更す
る場合でもセンサ本体を変更せずに対応できる。又、請
求項２に記載の発明によれば、簡単な構成でスプールの
直線運動が確実にレバーの回動運動に変換され、スプー
ルの移動量を正確に検出できる。又、請求項３に記載の
発明では、回転センサは中立位置検知部を内蔵している
ので、中立位置検出手段を別個に設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のコントロールバルブ装置の一部破断平
面図。

【図２】同じく一部破断側面図。

【図３】コントロールバルブ装置の使用状態の側面図。

【図４】レバーの係合位置と回動角度の関係を示す模式
図。

【図５】（ａ）は変更例の変換機構を示す部分正面図、
（ｂ）は側面図。

【図６】従来装置の正面図。

【符号の説明】

１…コントロールバルブ装置、２…バルブ本体、３…リ
フト用スプール、４…ティルト用スプール、３ａ，４ａ
…連結部、８…係合溝、１２ａ，１２ｂ…回転センサ、
１４…変換機構を構成する回動軸としての回転軸、１５
…変換機構を構成するレバー、１５ｂ…係合部。

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月２８日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】フォークリフトにおいては、車両の前部
に設けられたマストがリフトシリンダの作動により伸縮
されてフォークが昇降され、ティルトシリンダの作動に
より前記マストが傾動される。バッテリー式フォークリ
フトにおいては前記各シリンダを含む荷役用油圧装置の
油圧ポンプはバッテリーを電源とした電動機により駆動
される。そして、リフトレバーの操作に基づいてフォー
クが昇降され、ティルトレバーの操作に基づいてフォー
クが傾動される。フォークの昇降速度はリフトシリンダ
に供給される作動油の供給流量及び排出流量により決ま
り、傾動速度はティルトシリンダに供給される作動油の
供給流量及び排出流量により決まる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】又、一般にリフト動作時の方がティルト動
作時に比較して流量が多いため、ティルト動作のみ行っ
ているときに油圧ポンプをリフト動作時と同じ吐出量で
駆動すると騒音が大きくなるとともにエネルギーが無駄
になる。そこで、ティルト動作時には油圧ポンプの回転
数を低くして吐出量を少なくしている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 幸男 長野県長野市吉田３丁目22番41号 仁科工 業 株式会社内 (72)発明者 塚田 牧生 長野県長野市吉田３丁目22番41号 仁科工 業 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線運動可能に設けられたスプールを備
   えたバルブ本体に、スプールの直線運動を回転運動に変
   換する変換機構を設け、該変換機構の回動軸にその回動
   量を検出する回転センサを連結したコントロールバルブ
   装置。
2. 【請求項２】 前記変換機構はスプールの側方において
   スプールの移動方向と直交する状態に設けられた回動軸
   と、第１端部が回動軸に一体回動可能に連結され、第２
   端部に形成された係合部がスプールに形成された係合溝
   に係合したレバーとから構成されている請求項１に記載
   のコントロールバルブ装置。
3. 【請求項３】 前記スプールは中立位置から両方向へ移
   動可能に設けられ、前記回転センサは中立位置検知部を
   内蔵している請求項１又は請求項２に記載のコントロー
   ルバルブ装置。