JPH10338491A - フォークリフトの荷役用油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォークリフトの荷役用油圧装置において、
マストの前傾角度規制システムを採用した場合に発生し
易いマストの自然前傾問題を解消する。 【解決手段】 ティルトシリンダ７のロッド側油室と、
そのティルトシリンダ７を操作するティルトスプール８
との間には、マスト１１の傾動角度規制用の比例電磁弁
１４を設け、マスト１１の前傾操作時において、フォ−
ク１２高さが設定高さを越えた高揚高領域でマスト１１
が傾動範囲内の所定角度に達したとき、比例電磁弁１４
によって油路１３を閉じる。また、比例電磁弁１４とテ
ィルトシリンダ７との間には、パイロットチェック弁１
９を設け、ティルトシリンダ７の停止状態でのティルト
シリンダ７からの圧油のリークを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォークリフトの
荷役用油圧装置に係り、詳しくはマスト傾動用のティル
トシリンダを制御する荷役用油圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフォークリフトの荷役用油圧装置
は、マストに沿ってフォ−クを昇降させるためのリフト
シリンダと、マストを前後に傾動させるティルトシリン
ダとを備えており、コントロールバルブのリフトスプー
ルやティルトスプールを操作することによって両シリン
ダを個々に作動し、フォ−クによる荷役作業を行うよう
になっている。

【０００３】マストのティルト角は、ＪＩＳ規格による
と、原則として前傾角が６°、後傾角が１２°に規定さ
れている。しかしながら、例えば荷物の積載されたフォ
−クを高揚高域まで上昇させたのち、荷物を高所に積み
込むべくマストを前傾するといった作業を行う場合、荷
役作業時の安全性を考慮するならば、マストの最大前傾
角度は、上記設定角よりも小さい方が望ましい。

【０００４】そこで、このような事情に鑑み、高揚高領
域でマストの前傾角度を規制する装置が提案されてい
る。このマスト前傾角度規制装置は、ティルトシリンダ
のロッド側の油路に比例電磁式流量調整弁や電磁式開閉
弁のような流量制御弁を設け、高揚高領域での荷役作業
時においてマストの前傾角が予め定めた規制角度に達し
たときには、その検出信号に基づいて流量制御弁を操作
してティルトシリンダの油路を閉じ、マストの前傾角度
を規制するようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
マスト前傾角度規制装置を採用すると、高揚高領域での
荷役作業の安全性を向上することができる反面、流量制
御弁の採用に伴いティルトシリンダの停止状態での圧油
のリーク量が増加し、マストが自然前傾するという問題
が発生する。即ち、流量制御弁としてはティルトスプー
ルと同様にスプールタイプのものが採用されるが、スプ
ール弁の場合、スプールとバルブ本体との摺動面をシー
ル面とする関係で、元々その摺動面から圧油がリークし
易いものであり、このため、流量制御弁の追加に伴いテ
ィルトシリンダに関する圧油のリーク箇所が増えてしま
う。その結果、ティルトシリンダの停止状態では、マス
トに作用する前傾方向の負荷（積荷）がロッドを引き出
す方向に作用するため、ロッド側の圧油が流量制御弁及
びティルトスプールの各摺動面からそれぞれリークし、
これによりマストが自然前傾してしまうことになる。

【０００６】なお、シール性のアップのために、例えば
摺動面の隙間を微小に設定したりあるいは摺動面にＯリ
ング等を介在したりしてリークを防止することは可能で
あるが、このような対策は摺動抵抗の増大につながる関
係で、高い応答性を要求される流量制御弁には採用でき
ない。

【０００７】本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、マ
ストの前傾角度規制システムを採用した場合に生じ易い
マストの自然前傾問題を解消し得る荷役用油圧装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のように構成したものである。即ち、請
求項１の発明は、ティルトシリンダとそのティルトシリ
ンダを操作する方向切換弁との間には、マストの傾動操
作時において、マストが傾動範囲内の所定角度に達した
ときに油路を閉じることによってマストの傾動角度を規
制する流量制御弁を設け、その流量制御弁とティルトシ
リンダとの間には、ティルトシリンダからの圧油のリー
クを阻止するチェック弁を設けたことを特徴とする。

【０００９】上記のように構成された請求項１の発明に
よれば、荷役作業時において、流量制御弁でマストの傾
動角度を規制することによって荷役作業の安全性を向上
することができる。一方、ティルトシリンダの停止時に
は、常にチェック弁によってティルトシリンダからの圧
油のリークを阻止してマストの自然前傾を防止できる。
このため、例えば長時間にわたって運転席から離れるよ
うな場合であってもマストを停止位置に確実に保持する
ことができる。そして、チェック弁を設けたことによ
り、流量制御弁には特にシール性が要求されないので、
応答性の高いものを使用できる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載のフォー
クリフトの荷役用油圧装置において、前記チェック弁が
パイロット操作式であって、油圧ポンプに直結されたパ
イロットラインを経て導かれるパイロット圧によって開
放操作されるようにしたことを特徴とする。このような
構成によれば、請求項１の発明と同様にマストの自然前
傾を防止できることは勿論のこと、油圧ポンプの駆動中
はチェック弁が常に開放されるため、ティルト操作時の
応答性を高めることができ、一方、油圧ポンプの停止時
（キーオフ時）においては、誤って方向切換弁を操作し
た場合であってもティルトシリンダ又はリフトシリンダ
が作動されず、マストの前傾を防止することができる。

【００１１】請求項３の発明は、請求項２記載のフォー
クリフトの荷役用油圧装置において、前記パイロットラ
インには、そのパイロットラインを常には閉じ、マスト
のティルト操作時には開く電磁弁を設けたことを特徴と
する。このような構成によれば、ティルト操作時の応答
性は若干低下するとしても、油圧ポンプの駆動、停止の
如何に関係なく、常にティルトシリンダの自然前傾問題
を解消することが可能となる。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１記載のフォー
クリフトの荷役用油圧装置において、リフトシリンダと
そのリフトシリンダを操作する方向制御弁との間に、リ
フトシリンダからの圧油のリークを阻止するチェック弁
を設けたことを特徴とする。従って、請求項４の発明に
よれば、請求項１の発明と同様に、荷役作業の安全性を
向上し、かつマストの自然前傾を防止できることは勿論
のこと、マストの自然降下をも防止することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。先ず、図１及び図２に基
づいて第１の実施の形態を説明する。図１はフォークリ
フトのリフトシリンダ及びティルトシリンダの油圧回路
図である。図示のように、油圧ポンプ１から吐出された
圧油はコントロールバルブ２内に送られ、分流弁３によ
って荷役系への流れと、ＰＳ（パワーステアリング）バ
ルブ４への流れとに分流される。コントロールバルブ２
内にはリフトシリンダ５を操作する方向切換弁としての
リフトスプール６と、ティルトシリンダ７を操作する方
向切換弁としてのティルトスプール８が設けられ、両ス
プール６，８の非操作時、即ち、中立位置では油圧ポン
プ１から送られた荷役系の圧油が油路９を経てオイルタ
ンク１０に戻されるようになっている。

【００１４】マスト１１を傾動するティルトシリンダ７
は、そのロッド側油室及びボトム側油室が油路１３ａ，
１３ｂによってティルトスプール８と接続され、ロッド
側油室に接続された油路１３ａには、マストの前傾角度
を規制する流量制御弁としての比例電磁式流量調整弁１
４（以下、比例電磁弁という）が設けられている。比例
電磁弁１４は、流量調整部１５と、その流量調整部１５
を制御するパイロット圧発生用のソレノイド部１６とか
らなり、ソレノイド部１６に発生した電磁力（コイルに
流れる電流に比例する）にて流量調整部１５に作用する
パイロット圧を制御し、そのパイロット圧とバネ力との
バランスによって流量調整部１５のスプールの変位量
（開度）を決定し、電流に比例した流量が得られるよう
になっており、非通電時には閉じられる。

【００１５】一方、マスト１１に沿ってフォ−ク１２を
昇降させるためのリフトシリンダ５は、油路１７によっ
てリフトスプール６と接続されており、その油路１７に
はリフトシリンダ５からの圧油のリークを阻止するため
のパイロットチェック弁１８が設けられている。また比
例電磁弁１４の流量調整部１５とティルトシリンダ７と
の間には、ティルトシリンダ７からの圧油のリークを阻
止するパイロットチェック弁１９が設けられている。

【００１６】コントロールバルブ２内には、前記比例電
磁弁１４の流量調整部１５及びリフトシリンダ用とティ
ルトシリンダ用の２つのパイロットチェック弁１８，１
９にそれぞれ開放操作用のパイロット圧を導入するため
のパイロットライン２０が設けられている。本実施の形
態は油圧ポンプ１の吐出圧をパイロット圧として使用す
る方式としたものであり、油圧ポンプ１の吐出通路にパ
イロットライン２０を直に接続し、そのパイロットライ
ン２０には減圧弁２１を設けて油圧ポンプ１の吐出圧の
変動に拘らず、一定のパイロット圧が得られるようにし
ている。

【００１７】そして、リフトシリンダ５用のパイロット
チェック弁１８には、減圧弁２１を経由後のパイロット
圧が直に作用する構成とされ、そのため、油圧ポンプ１
の駆動時（エンジンが駆動されているキーオン時）に
は、パイロットチェック弁１８が開放状態に保持され
る。一方、ティルトシリンダ７用のパイロットチェック
弁１９に対するパイロット圧は、比例電磁弁１４の流量
調整部１５と共にソレノイド部１６によって制御される
ようになっている。

【００１８】図２は比例電磁弁１４の制御ブロック図で
ある。マスト１のティルト操作、即ち、ティルトレバー
８ａによってティルトスプール８が前傾側又は後傾側へ
操作されたとき、その操作はマイクロスイッチのような
前傾操作センサ２２又は後傾操作センサ２３によって検
出されてコントローラ２７に入力され、それに基づきコ
ントローラ２７が比例電磁弁１４のソレノイド部１６に
設定駆動電流を通電させるための駆動信号を出力するよ
うになっている。これによりパイロットライン２０が開
放され、流量調整部１５及びパイロットチェック弁１９
にそれぞれ所定のパイロット圧が作用してこれを開放す
るため、ティルトシリンダ７が作動可能となり、マスト
１の前傾又は後傾が行われる。

【００１９】また、マスト１１にはそのティルト角を検
出するティルト角センサ２４（例えば回転式ポテンショ
メータ）と、フォ−ク１２の高さを検出する揚高センサ
２５（例えば近接スイッチ）が設けられ、その検出信号
がそれぞれコントローラ２７に入力される。さらにリフ
トシリンダ５には負荷の高低（積荷の有無）を検出する
負荷センサ２６（例えば圧力スイッチ）が設けられ、そ
の検出信号がコントローラ２７に入力されるようになっ
ている。

【００２０】そして、フォ−ク１２上の積荷を降ろすべ
く、マスト１を前傾操作した場合において、フォ−ク１
２の高さが予め設定した高揚高領域にありかつ高負荷が
作用している場合には、コントローラ２７はマスト１１
の前傾角度が傾動範囲内の規制角度（例えば前傾２〜３
°）に達したとき、比例電磁弁１４のソレノイド部１６
に対して通電遮断用の信号を出力するようになってい
る。

【００２１】このことにより、流量調整部１５及びパイ
ロットチェック弁１９が閉じられてティルトシリンダ７
が自動停止され、マスト１１の前傾角度が規制される。
このような前傾角度規制は、高揚高領域において、荷物
の積載状態でマスト１１を最大角度まで前傾操作した場
合の前方向の転倒可能性を低下し、安全性を高めること
ができる。

【００２２】なお、このような安全性を考慮したマスト
１１の傾動規制は、前傾時において有効性が大であるも
のの、作業性を高めるという意味では有効であるから、
後傾動作時において後傾角度規制を行うように構成する
ことは何ら差し支えない。

【００２３】ところで、上記のような前傾規制のために
設けられる比例電磁弁１４の流量調整部１５は、スプー
ルタイプであってティルトスプール８と同様にスプール
とバルブ本体との摺動面がシール面となるため、摺動抵
抗を軽減して高い応答性を得るように摺動面の隙間を設
定したときは、閉じ状態での摺動面からの圧油のリーク
は避けられない。その結果、例えばフォ−ク１２に荷物
の積載状態において、ティルトシリンダ７を停止して暫
く放置したような場合には、ティルトシリンダ７のロッ
ド側油室内の圧油が流量調整部１５及びティルトスプー
ル８の摺動面からそれぞれリークしてマスト１１が自然
前傾する虞がある。

【００２４】しかるに、本実施の形態においては、パイ
ロットチェック弁１９を設けてあるため、ティルトシリ
ンダ７の停止状態において、ティルトシリンダ７からの
圧油のリークを阻止することができる。即ち、ボールや
ポペットをシートに押し付けてシールするチェック弁の
場合は、殆ど漏れのないシール性が得られるものであ
り、このことによって、仮にフォ−ク１２に荷物を積載
した状態で放置した場合であっても、ティルトシリンダ
７からの圧油のリークが阻止され、マスト１１の自然前
傾を防止することができる。なお、このマスト１１の自
然前傾防止は、ティルトレバー８ａの非操作時には、油
圧ポンプ１の駆動、停止の如何に関係なく可能となる。

【００２５】一方、リフトシリンダ５用のパイロットチ
ェック弁１８は、油圧ポンプ１の駆動中は常に開放状態
に保持される。そのため、リフトレバー６ａによりリフ
トスプール６を操作してリフトシリンダ５を下降したと
きの応答性が良い。また、油圧ポンプ１を停止したキー
オフ時には、油圧ポンプ１の停止に伴いパイロットチェ
ック弁１８が閉じるため、リフトシリンダ５内の圧油が
リフトスプール６の摺動面からリークすることを阻止
し、マスト１１（フォ−ク１２）の自然降下を防止する
ことができる。さらにまた、いずれのパイロットチェッ
ク弁１８，１９も油圧ポンプ１の停止時には閉止される
ため、誤ってリフトレバー６ａ及びティルトレバー８ａ
を操作してもマスト１１が下降又は前傾されることはな
い。

【００２６】また、本実施の形態によると、ティルトシ
リンダ７用のパイロットチェック弁１９と、比例電磁弁
１４の流量調整部１５とを共通のソレノイド部１６によ
って制御する構成としてあり、このことにより、流量調
整部１５とパイロットチェック弁１９の開閉タイミング
が一致し、ティルト操作時の応答性が良好になり、しか
も構造の簡素化も図れる。

【００２７】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。なお、以下に説明する他の実施の形態はリフトシリ
ンダ５及びティルトシリンダ７のリーク防止用として設
けられるパイロットチェック弁１８，１９の開放制御に
関しての変更例であり、従って、第１の実施の形態と異
なる部分についてのみ説明し、第１の実施の形態と同様
に構成される部分については、同一符号を付して説明を
省略する。

【００２８】図３に示す第２の実施の形態は、リフトシ
リンダ５用のパイロットチェック弁１８を開放操作する
パイロット圧を比例電磁弁２８によって制御するように
したものである。そのために、リフトスプール６を操作
するリフトレバー６ａの操作量をセンサによってコント
ローラに入力し、それに基づいてコントローラが比例電
磁弁２８を制御して操作量に比例する大きさのパイロッ
ト圧をパイロットチェック弁１８に作用するように構成
される。

【００２９】従って、第２の実施の形態によるときは、
ティルトシリンダ７の場合と同様に、油圧ポンプ１の駆
動、停止の如何に関係なくリフトシリンダ５からの圧油
のリークを阻止してマスト１１の自然降下を防止するこ
とができる。また、リフトレバー６ａを操作してのフォ
−ク１２の下降中において、フォ−ク１２の高さを検出
する揚高センサからの信号に基づいてパイロットチェッ
ク弁１８を閉じるように比例電磁弁２８を制御すること
によってフォ−ク１２を任意の設定位置に自動停止する
ことも可能となる。

【００３０】次に、図４に示す第３の実施の形態は、リ
フトシリンダ５用のパイロットチェック弁１８を操作す
るパイロット圧を電磁式開閉弁２９によって制御し、電
磁式開閉弁２９はリフトレバー８ａが下降位置に操作さ
れたときにのみ開放されるように構成したものである。
従って、この実施の形態の場合も上述した第２の実施の
形態と同様の作用効果を得ることができる。

【００３１】図５に示す第４の実施の形態は、リフトシ
リンダ５用のパイロットチェック弁１８と同様に、油圧
ポンプ１から減圧弁２１を経て導入される吐出圧をティ
ルトシリンダ７用のパイロットチェック弁１９に対して
直に作用させる構成としたものである。このため、油圧
ポンプ１の停止状態では、パイロットチェック弁１８，
１９がそれぞれ閉止状態を保持する。このことにより、
圧油のリークに起因するマスト１１の自然前傾及び自然
降下を防止することができるとともに、誤操作によるマ
スト１１の下降及び前傾動作を防止できる。一方、油圧
ポンプ１の駆動中はパイロットチェック弁１８，１９が
常時開放状態に保持されるため、リフト操作及びティル
ト操作時の応答性が良好である。

【００３２】なお、上述した実施の形態において、マス
ト１１の前傾規制用として設けられる流量制御弁は、比
例電磁弁１４に変えて電磁式開閉弁を用いても差し支え
なく、設ける位置もロッド側油室の油路１３ａからボト
ム側油室の油路１３ｂに変更してもよい。また、ティル
トシリンダ７用のパイロットチェック弁１９を操作する
パイロット圧の制御は、比例電磁弁１４のソレノイド部
１６とは別の電磁弁を用いて行ってもよい。

【００３３】さらに、前記実施の形態では、主に高揚高
領域でのマストの前傾角度規制を例に挙げてマストの傾
動規制を説明したが、マストの傾動規制はこれに限定さ
れるものではない。例えば、負荷センサ２６の出力を利
用し、揚高の高低に関係なく荷重が重ければ前傾角度を
規制するように構成してもよいし、荷重が重ければ前後
傾に関係なく傾動速度を緩和するように比例電磁弁１４
を制御するようにしてもよい。即ち、ティルトシリンダ
７とティルトスプール８とを結ぶ油路１３ａ，１３ｂの
いずれかを流れる油圧油の流れを制御し、ティルトシリ
ンダ７の伸縮を停止させたり、ティルトシリンダ７の伸
縮速度をさせるものであれば、本発明にいうマストの傾
動規制に当たり、本発明を実施する上で何らの問題もな
い。

【００３４】上記した実施の形態には、請求項に記載し
た発明のほか、下記のような発明が包含される。

【００３５】１．フォークリフトのための荷役用油圧装
置であって、リフト用又はティルト用の油圧シリンダ
と、それを操作する方向切換弁との間に、油圧シリンダ
内の圧油のリークを阻止するためのパイロットチェック
弁を設け、そのパイロットチェック弁を、油圧ポンプの
吐出路に接続されたパイロットラインを経て直に又は電
磁弁を介して導入される吐出圧によって操作するように
したことを特徴とする産業車両のための荷役用油圧装
置。

【００３６】リフト用又はティルト用の油圧シリンダと
それを操作する方向切換弁との間にパイロットチェック
弁を設けて油圧シリンダからの圧油のリークを阻止する
場合において、そのパイロットチェック弁の操作用パイ
ロット圧を方向切換弁の下流から取り出すように構成す
ると、方向切換弁を操作してからパイロット圧が設定圧
まで上昇してパイロットチェック弁が開放されるまでに
作動遅れが生じ、油圧シリンダの応答性が劣る。

【００３７】しかるに、上記のように構成された荷役用
油圧装置によると、リフト操作又はティルト操作時にお
いて、ティルト操作が行われてからパイロットチェック
弁が開放されるまでの作動遅れを減少して油圧シリンダ
の応答性を高めることが可能となる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
高揚高領域でのマストの前傾角度規制を行うことによっ
て荷役作業の安全性を向上した上で、ティルトシリンダ
の停止状態でのマストの自然前傾問題を防止解消するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係るフォークリフトの荷役
用油圧回路図である。

【図２】比例電磁式流量調整弁の制御ブロック図であ
る。

【図３】第２の実施の形態に係るフォークリフトの荷役
用油圧回路図である。

【図４】第３の実施の形態に係るフォークリフトの荷役
用油圧回路図である。

【図５】第４の実施の形態に係るフォークリフトの荷役
用油圧回路図である。

【符号の説明】

１…油圧ポンプ ２…コントロールバルブ ５…リフトシリンダ ６…リフトスプール ７…ティルトシリンダ ８…ティルトスプール １４…比例電磁弁 １５…流量調整部 １６…ソレノイド部 １８…パイロットチェック弁 １９…パイロットチェック弁 ２０…パイロットライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚田 牧生 長野県上水内郡豊野町浅野1671番地 仁科 工業株式会社内 (72)発明者 中島 滋人 長野県上水内郡豊野町浅野1671番地 仁科 工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ティルトシリンダとそのティルトシリン
   ダを操作する方向切換弁との間には、マストの傾動操作
   時において、マストが傾動範囲内の所定角度に達したと
   きに油路を閉じることによってマストの傾動角度を規制
   する流量制御弁を設け、その流量制御弁とティルトシリ
   ンダとの間には、ティルトシリンダからの圧油のリーク
   を阻止するチェック弁を設けたフォークリフトの荷役用
   油圧装置。
2. 【請求項２】 前記チェック弁がパイロット操作式であ
   って、油圧ポンプに直結されたパイロットラインを経て
   導かれるパイロット圧によって開放操作されるようにし
   た請求項１記載のフォークリフトの荷役用油圧装置。
3. 【請求項３】 前記パイロットラインには、そのパイロ
   ットラインを常には閉じ、マストのティルト操作時には
   開く電磁弁を設けた請求項２記載のフォークリフトの荷
   役用油圧装置。
4. 【請求項４】 リフトシリンダとそのリフトシリンダを
   操作する方向切換弁との間に、リフトシリンダからの圧
   油のリークを阻止するチェック弁を設けた請求項１記載
   のフォークリフトの荷役用油圧装置。