TW452569B - Lift cylinder and mast assembly of forklift - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（'） 本發明是闊於起重機之起重汽Μ及立桿總成。 典型起重機有使被立桿總成支持的叉件做上升或下降 所用之起重汽缸。立桿總成有很多型。立桿總成其中一 種是叉件可隨内立桿上升及下降。也有一種全自由型（ F 11 1 1 F r* e e )立桿總成，它包括有全自由汽缸及立稈總成 。全自由型汽缸不須移動内立桿（inner Bast)而可使叉 件上升或下降而立桿汽缸則使內立桿上升或下降。 立桿汽缸使立桿總成伸出或縮回，全自由汽缸則使叉 件被按裝之托架可相對於内立桿而上升及下降。當舉起 叉件時，立桿汽缸在全自由汽缸連到其最大長度之後開 始伸長立桿總成。當降下叉件時，全自由汽缸在立捍汽 鉦回缩到其最小長度後才開始縮回。 在典型的起重機中，操作者操作髙度控制桿來使叉件 上升到某高度。除了高度控制桿之外，一些起重櫬（例 如日本未審査專利公告第7 -2496號所述）也裝備有自動 起裝置來舉起叉件。操作者按控制板去作動自動起重裝 置，接著，該装置自動地使叉件上升到所要高度。此裝 置包含有控制起重汽缸的控制櫬制。控_機制根據從髙 度感知器來的信號而偵測叉件的高度，並且在叉件到達 目的高度時停止起重汽缸。當起重機在室内或有天花板 之地方被使用時，不小心地升高叉件會損害到天花板。 為避免此問題，一些起重機配備有高度限_裝置。高度 限制裝置偵測叉件高度，並防止叉件升高超過預定髙度。 一種典型的起重機具有捲袖型高度感知器，可用來連 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS ) A4規格（210X29"?公釐） - -- - .^ϋ I I I -: -ί t^i— ^^^1 n -- 1 - ^^^1--^I II - - ...... - )^1 ^^^1 , (t先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（>) 1 1 鱭 偵 測 叉 件 高 度 * 捲 軸 型 高 度 感 知 器 包 括 有 一 端 連 到 叉 1 1 件 的 捲 線 該 捲 線 可 钃 繞 的 捲 袖 » Μ 及 偵 測 捲 袖 轉 動 量 1 之 電 位 計 〇 請 先. i 捲 軸 增 加 了 高 度 感 知 器 之 尺 寸 〇 而 曝 m 在 外 的 捲 線 也 δ 讀 I 會 接 觸 外 物 而 受 損 〇 再 者 • 灰 塵 亦 使 電 位 計 產 生 誤 動 作 背 面 1 I 之 1 〇 故 * 須 m 常 維 修 感 知 器 〇 特 別 是 起 重 櫬 被 用 在 靠 海 邊 >王 意 本 1 I 或 耕 分 * 的 場 合 1 電 位 計 很 容 易 誤 動 作 〇 項 1 填 在 * 起 重 機 中 * 使 用 旋 轉 式 送 碼 器 (e n c 0 C e r )替代捲 寫 本 A I 袖 式 高 度 感 知 器 來 偵 測 叉 件 高 度 〇 在 此 情 形 中 » 立 桿 上 頁 1 1 有 齒 條 而 叉 件 上 裝 有 小 齒 輪 而 整 體 陲 叉 件 移 動 〇 旋 轉 式 ί I 送 碼 器 偵 測 出 隨 叉 件 上 升 或 下 降 而 轉 動 之 小 齒 輪 的 轉 動 1 i 最 〇 旋 轉 式 送 碼 器 可 為 絕 對 型 或 增 量 型 〇 絕 對 型 比 較 貴 1 訂 〇 另 一 方 面 ， 比 m 對 m 送 碼 器 便 宜 的 增 量 型 送 碼 器 必 須 1 I 叉 件 的 參 考 位 置 正 確 地 被 偵 測 到 〇 若 參 考 位 置 設 在 叉 件 1 1 最 高 位 置 時 » 每 次 叉 架 起 重 櫬 開 始 運 轉 時 必 須 升 到 最 高 1 I 位 置 而 浪 費 能 源 0 故 參 考 位 置 最 好 設 在 叉 件 最 低 位 置 1 0 故 * 必 須 有 一 個 能 正 確 偵 測 到 叉 件 最 低 位 置 之 Eft 想 知 器 涨 1 才 可 0 1 I 在 典 m 起 重 機 中 • 用 來 支 持 後 輪 的 軸 可 相 對 於 車 體 骨 j 1 架 而 轉 動 以 m 定 車 體 骨 架 〇 但 是 ， 在 某 狀 況 下 » 袖 的 1 傾 側 會 使 起 重 機 不 潘 定 〇 為 避 免 此 問 題 9 曰 本 未 審 査 專 1 利 公 告 第 58 -16721S號敘述了在某些情找 i下可鎖住後軸的 I 1 起 重 機 〇 其 機 構 包 括 了 重 量 檢 知 器 及 高 度 偵 測 器 〇 重 量 1 1 檢 知 器 能 檢 測 出 叉 件 上 的 負 荷 是 否 超 過 預 定 界 m 值 » 而 1 I 4- 1 i 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4 5 256 9 A7 _B7_ 五、發明説明（4 ) 高度偵察器則偵察出叉件高度是否高出預定界限。當叉 件上負荷及叉件高度超出界限值時，此機構會鎖死後袖 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 不該它轉動。 在典型起重機中，立桿缌成於叉件在載貨或卸貨時會 傾側。傾側的最大速度是根據叉件髙度及叉件上荷重而 被眼制。 在具有全自由型立捍缌成之起重機中，設定叉件之參 者高度為枏當於全自由汽缸之最大長度可以使後軸轉動 ，並目.使立桿總成之傾側速度可Μ很容易且有效地被控 制。一個偵測全自由汽缸最大長度之感知器被裝在全自 由汽缸。但是，因為全自由汽Μ與内立桿成一體上升及 下降，全自由汽缸上的感知器必須由一條長的電線連到 控制機制。再者，當內立桿在最低位置時，鬆弛的長電線 必須被防止干擾到其它零件。長電線是含有內立桿、中 立桿、外立桿之全自由型三重立桿總成的特殊顧慮。 全自由汽缸到達其最大長度之時間可Μ間接被偵知而 不必監視全自由汽缸畏度變化。即，全自由汽缸之最大 長度可最測從立桿汽缸開始伸長的時間而被偵知。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 故，本發明第一個目的在提供一種起重機之起重汽跹 .其可免接觸其它物體而受損害，不受環境影響，並且 能確莨偵察出活塞是否在其最低位置。本發明第二個目 的在提供一棰具有高度感知器之立桿總成，及依照第一 目的之起重汽缸。本發明第三個目的在提供全自由型立 桿缌成，它可間接偵知全自由汽缸之最大伸長，不須長 -5 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ297公釐） 45256 9 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明 (羊 ) 1 1 電 m ♦ 不 接 觸 其 它 物 件 而 受 損 1 而 且 不 受 瑁 境 影 m 〇 1 i 本 發 明 提 供 有 種 起 重 汽 缸 來 達 成 上 述 及 其 它 之 巨 的 1 1 〇 起 重 汽 缸 包 含 有 缸 體 ，活塞 、轉換器及控制機制 3活塞 請 1 先 1 存 缸 體 中 铀 向 地 有 限 範 園 而 移 動 〇 轉 換 器 裝 在 靠 近 缸 閱 讀 背 1 艚 之 端 且 在 活 塞 移 動 範 圍 之 外 〇 反 懕 到 電 氣 信 號 時 I 之 轉 換 器 傳 送 了 超 音 波 信 號 到 與 活 塞 一 體 移 動 之 反 射 面 〇 意 1 I 事 1 轉 換 器 也 接 收 了 從 反 射 面 反 射 來 的 超 音 波 信 號 * 並 產 生 項 再 了 相 當 於 接 收 超 音 波 信 號 的 電 氣 信 號 〇 控 制 櫬 制 根 據 電 填 寫 本 i 氣 信 號 判 斷 活 塞 是 否 完 全 m 回 〇 頁 1 1 本 發 明 其 它 方 面 及 優 點 可 >1 由 下 列 本 發 明 原 理 實 例 ， J 1 I 參 照 附 圖 之 說 明 而 明 顯 之 〇 1 1 本 發 明 之 百 的 及 優 點 可 由 本 發 明 較 佳 實 施 例 參 照 其 附 1 訂 關 之 說 明 而 了 解 之 〇 i 發 服之JOffiJOL 1 1 第 1 園 是 本 發 明 個 賁 施 例 之 立 桿 汽 缸 之 剖 面 圖 1 I 第 2 reft 圃 第 1 圃 立 桿 汽 缸 之 放 大 局 部 剖 面 圖 1 第 3 AK 是 叉 架 起 重 櫬 之 局 部 側 圃 ; 、银 1 第 3B _ 是 第 3 A圖 起 重 機 之 立 桿 總 成 的 立 桿 側 面 圖 9 1 1 第 4 圖 是 第 3A圖 立 桿 總 成 之 平 面 圖 » I 1 第 5 圖 是 第 3 A 圖 立 桿 m 成 之 剖 面 圖 9 1 第 6 _ 是 供 油 到 第 3 A圖 立 桿 總 成 之 油 回 路 圖 t i 第 7 圃 是 另 一 個 實 施 例 立 桿 總 成 之 剖 面 ngi lEBI 9 1 ! 第 8 圖 是 具 有 本 發 明 另 實 施 例 的 立 捍 總 成 之 局 部 剖 1 面 團 t 1 l 6- 1 1 i 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4洗格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局K工消費合作社印製 &62¾6 9 A7 B7 五、發明説明（r ) 第9圖是另一具有超音波感知器之實施例的立稈汽跹 之局部剖而画《 依照本發明一個宵腌例之三重全自由型立桿總成將參 照第】到6圖說明之。 如第3 A圖所示，立桿缌成被裝在起重櫬1之前方。如 第31¾¾ 4顳所示，立桿總成12包括有一對外立桿3, —對 中間立桿4及一對內立稈5。中間立桿4被装在外立桿3 之内制並a相對於外立桿3而上升或下降。同樣地，内 立捍5被裝在中間立捍4之内側並且相對於中間立桿4 而卜.升或下降。裝有叉件6a之起重托架6,或起重器，被 配置在內立捍5之内側。起重托架6是相對於內立捍而 上升或下降。全自由汽缸被裝在內立桿之間，且與內立 桿5成一體移動。全自由汽缸7包括活塞桿7a,及支持 在桿7a的鍵輪8。鍵條9與鍵輪8接觸。鏈條9的一端 固定在起重托架6上而第二端則被固定在全自由汽缸7。 全自由汽缻7之伸縮而使起重托架6沿著内立稈5而上 升及下降。 立捍汽缸〗0被配置在每一中間立捍4之後面。每一個 立捍汽缸10有活塞桿10a。活塞桿10之違端由上樑11而 彼此捶结在一起。上樑1 1連结活塞桿1 0到中間立捍4之 上部〇 _輪12被固定在每一活塞桿10a之遠端。鐽條13 與每一鐽輪13接觸。每一鐽條13之一端被固定到相應內 立桿5之下部.鐽條13之第二端則固定在柜應外立桿3 之頂部。立桿汽缸10之伸縮可从使中間立桿4及內立桿 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐） ---„---^----—裝------訂-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A5256 9 A7 B7 五、發明説明（b ) 5上升或下降。中間立桿4與活塞桿10a移動同樣之距 離，而內立桿5刖被移動為活塞桿10a移動距離之二倍。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 滑輪14被支持在其中一個活塞桿10a上。滑輪14之輪 與鍵輪12之蚰對齊（如第4圖所示）。软管15與滑輪14接 觸。軟管15之第一端被連到全自由汽缸7所成之底室7b .第二端被連到順序閥17,下面將述及。立桿3與5彼 吐對齊如第4 _中所示。但是，在第3B圖中，立桿3與 5被書成好像彼此分離移開，K便說明鐽條9,13及滑輪 14之位置。再者，為了視覺起見，滑輪12 ,14之方向及位 詈在第3B與4圖中以不同方式被顯示。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 全自由汽缸7及立桿總成10是單移動式。如第6圖中 所示，全自由汽缸7被連到順序閥17之第一接口 Ml。立 桿汽缸10亦由軟管16而連到顒序閥17。軟管16被連到每 一立桿汽缸之底室10b Μ及順序閥17之第二接口 M2。軟 管16之中裝有流量調節閥18。f頃序閥17經通道19而被連 到控制閥20。控制閥20在三個位置之間切換，即，使叉 件63上升之位置，使叉件6a下降之位置，以及使叉件6a 停ih移動之位置。特別地是，控制閥20是按照連接到閥 20之起重操縱稈21位置之三個位置之間切換。桿21是可 在h井，下降及中性位置之間切換。液壓泵23經由導管 2 4被連到控制閥2 0。泵2 3從油槽2 2供油到汽缸7 , 1 0。控 制閥2 0經導管2 5而連到油槽。 當起窜操縱捍21在上升位置時，控制閥20連通了通道 19與導管24。當起重操縱桿在下降位置時，閥20連通了 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格< 210X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 v: b b 3 A7 __B7_ 五、發明説明（9 ) 通道19與導管25。當桿21在中性位置時，閥20切斷通道 1 9與導管24 , 25之相通。 順序閥]7可Μ與，例如，日本未審査專利公告第8-14 3 292號所述之順序閥有相同構造〇順序閥17從控制閥20 處接受油之後，經第一接口 Ml而供油到全自由汽跹7。 當全自由汽缸7伸到最長時，順序閥被切換到第二位置 。故.閥17經由第二接口 H2供油到立桿汽缸10,而使立 捍汽缸伸長。 如第5圖中所示，在立桿汽缸10其中之一個上茴装有 超音波發射器接收器（收發器），或超音波感知器26。具 有超音波感知器26之立稈汽缸10之構造將參照第1及2圖 說明之。立捍汽㈤；10有圓筒外殻27,做為頭蓋功能之底 座28,桿蓋29 ，活塞稈10a,Μ及與活塞稈10a —體形成 的活塞30。立稈汽缸〗0之配置使底座28是在下端。底座 2 8被焊接到外殻2 7 ,桿蓋2 9被螺絲鎖到外殻2 7上。活塞 桿]0a經由桿蓋29上形成的孔29a被插入外殼27中。油封 31被配合到孔29a中。0型環32亦被裝在外殺27外周與 稈蓋29內壁之間。圓筒狀止件33被装在外殻27之上部用 W限制活寒桿]〇a之伸長。止件之下端形成了活塞30之 上死點位置。 外骰27在止件33附近有空氣出口 34。溢流管35被固定 到出口 34。當活塞桿10a伸長，或上升時，被活塞壓縮 之空氣Η及漏油，經由管35 Μ及連到管35的軟管36而被 送油槽22(看第6圖）。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） —---r--：---d------?τ------0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智砮財產局員工消費合作社印製 4 5 256 9 A7 B7 五、發明説明（^ ) 在底座28之頂部有一止茴38。止面38接觸了活塞30的 底而而限制了活塞30之移動。底座28中有感知器室39用 來容納超音波感知器26。在室39側壁有一涸接口 40。油 經由接口 40而被輪送到汽缸10或從汽缸10洩放。在第1 到β _之啻施例中，感知器室39是底室10b。溫度偵測 件，或感溫器41被裝在室39中。 如第〗及2圖所示，超音波26被固定到底座28,使其傳 送部面對活塞30。超音波感知器26有振邇器42,支持振 徽器的外骹43,以及蓋住振盪器4 2的蓋子44。振盪器42 亦為人熟知為超音波轉換器，它依照電氣信號而振盪。 振霪產生了超音波。振盪器42亦接收了由物體在反應而 振盪時所反射之超音波.而轉換該接收的超音波成電氣 信號。振盪器42被黏著劑膠合到蓋子44。蓋子44被壓合 到外骹43。0型環45a被裝在蓋子44之内周與外殻43的 外周之間。聲波材料46被裝在振盪器42下方。外設43上 有外螺紋43a,由此，外殻43被鎖到底座28底壁上的内螺 紋孔28a而固定到底座28上。0型環45b被裝在底座28與 外骰43之間。依此方式，超音波感知器26被裝到立桿汽 缸 1 0 h。 蔷子10可為任何材料做成。但是蓋子44的厚度會影響 頻率匹配，或轚瞄抗。故，蓋子44的厚度必須按選定材 料而決定。當以金饜來做蓋子44時，最好用锇或鋁，因 為易加工S具有足夠強度之故。在第〗到6圖之®胞例中 ，蓋子44是鋁製。外殻43亦為金屬製成。 -1 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨Ο X 297公釐） ---------A------ΐτ-----^ 0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45乙" A7 B7 五、發明説明（9 ) 超音波感知器26被電氣連接到發射接收電路47。發射 一接收電路47電氣連接到一控制機制48,並含有超音波波 形齑生器（未示1。電路47根據從控制機制48來之信號而供 應具某一頻率之超音波波形信號給感知器26。電路47亦 含有放大器及偵測器（均未示 >,用來使感知器26處輸入 之類比信號放大，Μ及轉換類比信號或脈衝信號。然後 霄路4 7輪出哌衝信號到控制機制4 δ。 控制機制48有一做為判斷用之中央處埋器（CPU)49,做為 時間最測器用之計數器50, Μ及記憶體51。計數器50測 鐶招音波之柊動時間.或者是從超音波被输出到反射的 超音波被接收為止所需時間。記憶體51儲存著用來計算 叉件6a位置的控制程式及資料。特別是，記憶體51儲存 有油溫與超音波移動時間界限值（預定時間t s )之閭關係 的公式或圖形。感溫器41被裝在室39中。故，感溫器41 所偵測的溫度不一定等於超音波感知器26傳送之超音汲 路徑中之油溫。故.被偵測的油溫與波移動時間界限值 ts之間的關係是依據試驗而定。 感溫器4 1被電氣連接到控制機制4 8。C P U49根據感溫器 41之偵_信號而計算立桿汽缸10中的油溫。CPU49童測 了從超音波被發射到反射波被接收為止所需時間t ,並將 此最測時間t與界限值t s比較。若量測時間t比界限值t s 短的話，C P U判斷活塞3 0在其低位置。若量測時間t比 界限值ts大的話，CPU判斷活塞30不在最低點。CPU49功 能有如ΟΝ/OFF開關，用來判斷活塞30是否在其最低點。 ~ 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------i------ir------银 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 45 256 9

A 明 説 明 發 五 管 導 與10 不及 9 a 1 7 道桿 通塞 ’活 。時住 作置鎖 操位到 之性油 成中供 總在會 桿21不 立捍19 明縱道 說操通 將電故 在起。 現當通 相 的 a 閥 序 順 輸 烘 到 換 切 被 ο 2 閥 制 控 時 置 〇 位 油升 洩上 17到 閥移 序21 _ 桿 從縱 或操 , 當 顒内 0 t tr 1 時 道此 通。 06a 3 t, 2 件 泵叉 從起 油升 刖並 , 長 通伸 相 7 24SI 管汽 導由 與自 19全 道故 通 ， 使17 置閥 位序 汽全 由完 7 全缸 到汽 输由 供自 被全 僅當 油。 。止 動為 移畏 不最 捍到 立伸 間缸 中汽 於由 對自 相全 5?| 0 育 立缸 捍升 立 4 到捍 油立 供間 7 1 1 中 閥及 序 5 顒桿 ，立 置內 位得 升使 上此 在。 仍長 2 伸 *1 ο 捍 1 縱缸 操汽 而使 時而 伸汽 閥根 制 ， 控果 ’结 時 。 置通 位相 下25 降管 。 到導 高換與 升切19 步被道 一21通 進桿使 再縱置 可操位 83當放 件，洩 叉面到 ，方換 故一切 。 另被 起20 的 桿上 立30 內塞 4,活 桿在 立用 間作 中壓 a 油 10了 捍過 塞超 活力 據之 生 產 量 ic 1ΡΠ1 的 3 6 件 叉 及 下 態 狀 此 在 0 力 缸 汽 桿桿 立立 一 間 每中 Ϊ * 直回 17縮 閥10 序缸 順汽 人捍 進立 2 Μ > 口故 接 。 二 置 第位 由低 猙最 傑其 bu 袖 ϊ 立 内 及 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝1 訂 級 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Π 接1 第 開 打 閥 序 頓 時 置 位 c 低 下最 降達 a: J 6 抵 件30 叉寒 隨活 5 當 桿 由步 自 一 全進 從更 油6a 得件 使叉 此 ， 。 故 7 r—t ο 閥7a 序桿 順塞 人活 進了 Ξ締 〇 收 接並 一 , 第放 由洩 禅 7 IIIST 油汽 降下 桿 立 內 沿 地 到 號 信 令 指 的 置 位 ο 3 塞 活 測 偵 出 輸 距 時 定 預 % 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） 經濟部智慧財產局員工涓費合作社印製 4. 5 :Γ . Α7 Β7 五、發明説明（Η ) 發射一接收電路47。發射一接收電路47根據指令信號送 出具有預定頻率之電氣信號到超音波感知器26。超音波 感知器26依據電氣信號發射超音波。超音波移動經過油 。常從活塞30底部反射的回®抵達超音波感知器26時， 感知器26送出相當於所接收超音波的電氣信號到發射一 接收電路47。發射一接收電路47放大了感知器26來的信 虢，並轉換此信號或脈衝信號。然後發射一接收電路47 輪出脈衝信號到控制機制48。 漀波在油中的速度約為1400米/秒，當活塞30在最低點 時.從超音波感知器26到活塞30底部之距離L只是幾公 分。如，若距離是2.δ公分時，超音波移動到活塞30並從 活塞30反射回來所須時間約為20w秒。超音波之頻率根 撺油的型式Μ及感知器26型式在0.1至5MHZ之間是適當 的。 CPU 49用計數器50去量測從CPU送指令信號到發射一接 收電路47的時間。CPU49在接收從發射一接收電路47來之 衝信號時停止了時間之量測。計數器50經由閘（gate) 從一計時振慂器（未示1接收計時信號，閘僅從當CPU49 輸出栴令信號到CPU49接收脈衝信號止打開。CPU49根據 計數器5 0之統計值而計算出從發射超音波到接收反射汲 之時間t。然後.C P U 4 9比較時間t與界限值t s。若時間t 小於界眼值t s，C P丨丨4 9判斷活塞3 0在最低位置。若時間t 大於界限值ts,CPU49判斷活塞30不在最低位置。 活塞3 0是否在最低點是用來控制後軸之轉動以及立捍 -13" 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（21 Ox 297公釐） --------袭------1T------ W „ - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ζι5266 9 A7 _B7_ 五、發明説明（7 ) 總成2之傾側速度。亦即，若活塞30不在最低位置時， ♦自由汽缸7伸到最長。叉件6a至少在相當於全自由汽 缸7最大長度之位置上間高。故，當叉件6a高度比相當 於汽缸7最大長度之位置要高時鎖住後軸之起重機中， 活寒30是否在最低位置被用來決定是否須鎖位後袖。同 樣地.活塞30是否在最低位置被用來決定是否須降低立 桿缌成之傾側速度。 由振盪器42產生之超音波不僅向活塞30移動，亦向反 方向柊動。從壁，如底座28内壁，反射的波被視為雑音 會破塽活寒30位置偵測之準確性。但是，趨向振盪器42 底部的超音波，被裝在振盪器42之下的轚波材料46所吸 收。眈消除了從感知器26送出到發射一接收電路47之信 號中之雜音，因而改善了偵測準確性。 若超音波感知器26被用來連鑛偵測活塞30關連到其最 低位置，必須減少雜音及超音波之衰變。但是，在本發 明中，感知器26僅偵測活塞30是否在最低位置。故超音 波之雜音及衰變並不妨礙感知器26之功用。 若超音波感知器26被裝在立捍汽缸10之外側，並且反 射件被固定在活寒捍l〇a而與桿10a成一體移動。在此情 彩中，感知器26發射超音波到阐活塞桿10a上下之反射 件，而梢據由反射件反射之超音波偵測到活塞1〇3之位 詈。俏是，此構造會使外來超音波抵達感知器26。而外 來物也會姐擋感知器26與反射件之間的超音波，因而會 造成感知器26之誤偵測，或妨礙感知器26之正常作用。 -1 4 - 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS > A4規格（210X297公釐） _恭------1T------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ5256 9 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( ) 1 1 但 是 r 在 本 發 明 中 超 音 波 感 知 器 26被 装 在 立 桿 汽 缸 10 1 1 之 中 〇 故 本 發 明 避 免 了 與 把 感 知 器 26 裝 在 立 桿 汽 缸 10外 1 1 而 產 牛. 的 問 題 〇 請 1 先 1 再 者 • 因 為 超 音 波 感 知 器 26被 装 在 立 桿 汽 缸 10 中 » 感 聞 讀 1 知 器 26並 不 曝 η 在 外 氣 中 〇 故 即 使 起 重 機 被 用 在 嚴 苛 環 背 1 I 之 L 境 如 近 海 或 m 水 之 地 時 1 感 知 器 不 會 受 到 不 利 影 響 〇 注 意 1 孝 1 故 fSFi 岡 示 之 實 _ 例 有 下 列 優 點 〇 項 再 1 (η活塞3〇是否在最低位置是根據從裝在立桿汽缸ίο 填 寫 本 ί 裝 內 感 知 器 26之 輪 出 信 號 而 被 偵 知 〇 故 » 不 像 先 刖 技 術 構 頁 "—^ I 1 造 般 是 杷 感 知 器 裝 到 汽 缸 外 側 所 示 之 實 m 洌 可 防 止 感 1 1 知 器 26被 外 物 所損 害 〇 所 示 之 實 腌 例 亦 保 護 感 知 器 26不 1 1 環 境 損 害 0 即 使 起 重 機 在 嚴 苛 環 境 下 使 用 時 » 感 知 器 1 訂 26亦 iF. 確 地 偵 測 活 塞 30的 位 置 〇 此 構 造 亦 防 止 感 知 器 26 1 受 環 境 雜 音 之 影 響 〇 1 1 (2)活寒30是否在最低位置是根據從超音波感知器26之 1 I 輸 出 信 號 而 被 〆 偵 知 〇 故 9 超 音 波 離 開 感 知 器 26及 回 到 感 1 知 器 26之 時 間 t僅在活塞30非常靠近感知器26時才需被 線 | 確 宵 最 測 0 故 * 感 知 器 26 之 值 測 很 少 受 超 音 波 中 之 雜 音 1 I 及 衰 變 所 影 m 0 1 1 (3 )C P II 4 9 偵 測 油 溻 並 依 據 所 偵 測 溫 度 UPS 整 界 限 值 0 1 1 故 CPII 49可正確地偵測活塞30是否在最低點c 1 1 1 (4 )令自由汽缸7 是否伸到最長是根據活塞30是否在 1 1 爵 低 點 而 判 新 〇 與 杷 感 知 器 裝 在 全 白 由 汽 缸 7 附 近 的 構 1 i 造 做 比 較 t 在 第 1 到 6 園 啻 施 例 中 連 接 感 知 器 28 與 控 制 1 -1 5 " 1 I 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） d5 2¾6 9 A7 B7 五、發明説明（4 ) 器48之電線是短的。特別地，立桿缌成2是全自由式三 重立捍，即有內立桿5,中間立捍4,及外立桿3。故，若用 來倬測全自由汽缸7之最大伸長之感知器被裝在汽缸7 h時，連接感知器到控制機制48的電線將相當長。故第1 到國的實豳例非常有優點。 (5) 感潙器41被裝茌室39中。故，不須形成一涸空間 或室去容納感知器41。 (6) 轚波材料46被裝在振盪器42之下。此可減少了從 超音波感知器26输出到發射一接收電路47之信號中的雑 音0 (7) 活寒30之底面反射超音波。故活塞30不須另外之反 射件。 對熟於此枝術者應可知，本發明在不違離本發明範圍 及精神下可有許多另外形式可以實體化。特別是，須了 解本發明可以下列形式實髏化。 第7圖顯示本發明另一實_例之立桿缌成。在第7圖 啻施例中，第1到6圖之全自由式三重立捍2是被沒有 中間立稈之兩重立捍總成2所取代。上樑11被連到內立 捍5。第7圖之立捍總成沒有連到順序閥1 7用來供油到 全自由汽缸7之軟管15。代替性地，立桿汽缸10之活塞 桿1〇a h形成有通道52。通道52由軟管53而被連到全自 由汽缸7。再者，第7 _之立桿總成沒有順序閥17。替 代地，全自由汽缸7活塞之應力接受面積與立桿汽缸10 活寒3 0之聒力接受面積的比率被決定，使得全自由汽缸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（2丨Ο X 297公釐） (玫先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —裝· .1T' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明（J ) 7伸到最畏時.立桿汽缸10才開始伸長。第7圖之立桿 缌成比第1到6圖之立稈缌成有較簡單之構造。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 順序閥17可以被用在第7圖之立桿缌成中。在此情形 中，顒序閥17之功用為，立桿汽缸〗0在全自由汽缸7伸 到最長時才開始伸長。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印繫 本發明可以被用在有一通常立桿缌成之起重機中。即 ，本發明可用在一種立稈總成其中叉件是一體随内立桿 一起升降。第8圖顯示有一立稈總成之起重櫬。第8 _ 之起重櫬有起重汽缸54及装在其中一個起重汽缸54上部 的感知器55。有感知器55之起重汽缸54的活塞桿54a包 含有偵測件。偵測件Μ預定間隔（如1公分）被裝在活塞 稈54a上。起重汽缸54包含有第1圖所示之超音波感知 器26。感知器55被連到裝在控制機制48上之計器56。感 知器5 5每次偵測到偵測零件時輪出一個Ο N信號。C P U 4 9 電氣連接到感知器55,M及到操縱桿位置感知器（未示）。 CPU計算了從感知器55输出之0N信號數目。當操縱桿21 在上升位置時，CPU49在從感知器55接收一次ON信號時 加1到計算值。當操縱桿21在下降位置時，CPtl在從感 知器55接收一次0N信號時從計數器56之it算值減1。叉 件63從最低位置算起之目前高度是計數器56的計數值乘 Μ預定偽數而算出。在第8圖之起重機1中，該係數是 等於兩相郯偵測件之間隔乘以2。感知器55及計數器56 可做為叉件高度感知器之功用。當CPU49判斷活塞30在 最柢位置時，CPU使計數器56復歸。在此情形下，活塞 -1 7- 本紙張凡度適用中國國家標準（CMS > Μ規格（2I0X297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A52B6 9 A7 B7 五、發明説明（A ) 30之最低位置同時亦為叉件6a之參考位置，可正確地被 偵測。R要在起動起重機時將叉件6a置在最低點，則叉 件Ba的位置可ΚΪΕ確地被偵_出來。 存第1到8圖之立捍總成中，超音波感知器26的袖與活 寒3 0之移動方向一致。但是，感知器26亦可與活塞30移 動方向或樺向配置。第9圖顯示此種感知器26配置之例 子。第9鬮之底座28有彼此相連的室39 ,57。在上室57 側荦中有一個感知器孔28a。超音波感知器26被鎖到感 知器孔28a中。感知器26被固定在底座28上K垂直於立 稈汽缻10軸之方向發射超音波。感溫器41及反射板58被 置於室57中。反射板58將感知器26來的超音波反射到活 華30,亦將從活塞30反射的超音波反射到感知器26。反 射板58被裝在室57之中心，其反射面傾斜成45度。反射 板.如.可由金靨做成。流量調節閥59裝在位於室59之 下的宰39中。軟管16被連到閥59。 在第9釅之實_例中，從超音波感知器26發射的超音 波被反射板58反射，而改變前進方向九十度。超音波然 後被活塞30所反射。反射波再度被反射板58反射，並被 感知器26所接收。故，第9圖之實施例具有如第1到8匾 管嘸例（1)到（7)之優點。要將第2圖中裝在底座28底部 的感知器26拆下時，不先從起重機1拆下立桿汽缸10是 不行的，此造成維修感知器26很麻煩《第9圖之構造其 中感知器26被固定在立桿汽缸10之側面之故，維修感知 器26時而拆下感知器26很方便。 _ 1 8 — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） --------- -裝------訂------線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（) 感湄器41可被装在室39,57M外之處。例如，感溫器 41可裝在圓筒外骰27或軟管16中。 立禪汽缸10可為多移動（multi-movement)汽姐。 立桿汽缸10的數目不限為兩個。例如，亦可為只有1 俩立捍汽缸1 0。 所示啻腌例中之超音波感知器26為可發射並接收超音 波之頭一裝置。但是，感知器26亦可為一個裝置發射超 音波.而另一個裝置接收超音波的感知器所取代。 在起電機1中可裝設燈1〇〇(第3A圖），當CPU49判斷活 寒30在最低位置時燈會亮。燈100坷裝在操作員座位附 近便操作_容易看到燈100。燈100通知操作員全自由汽 缸已伸到最長。 λ T操作的控制閥2 0可Μ電磁控制閥取代。使用電磁 晬制閥有下列優點。例如，當起重機1在倉庫及外面之 間槲揮東西時，叉件6a的高度受限於倉庫入口的大小。 故，起電檝]移動時最好使叉件保持在相當於全自由汽 缸7最大長度之位置而不使叉件6a接觸大門。若CPU49判 斷當叉伴6a從最低位置升起而活塞30不在最低位置，CPU 49將電磁控制閥切換到中性位置而停止叉件6a上升。此 自動地使叉件在舉起負荷時得以保持在相當於全自由汽 缸7最大長度之位置。故，操作員隨後可立即開始移動 起窜機1。 本發明可應用到其它種產業車輔，例如有一液壓控制 平台用Μ高上升工作之車輛，有液壓鏟子之反向鏟（ -19- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐） —--------Ί------1Τ------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A 5 ? A7 B7 五、發明説明（J ) hack-Hoe)。在這呰場合中，超音波感知器26被裝在液懕 汽缸中。車輔中有判斷件根據從感知器26來的信號判斷 汽缸活寒是否在最低位置。因為感知器並不接觸活塞，故 不畲受損。再者，感知器不受環境影響。 本例子及苜施例僅為說明用並非限制性，本發明亦不 限於在此之细節陳述.在所附申請專利部份之同等或範 圃内可被改良。 ----^---^----1^------1T-----.^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部智慧財產局8工消費合作社印M -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） d5 256 9 A7 B7 參考符號說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 .. 起 重 機 2 .. .立 桿 澳 成 3 .. .外 立 捍 4 .. .中 間 立 桿 5 .. .内 立 稈 6 .. .起 重 托 架 6a. .叉 件 7 .. .全 自 由 汽 缻 7a . .活 塞 捍 7b , ，底 室 8.. •鐽 輪 9 .. .鏈 條 10 . .立 桿 汽 缸 10a .活 塞 桿 10b .底 室 11. .上 樑 12. .鐽 輪 13. .键 條 14. •滑 輪 15. .軟 管 1 6 . .軟 管 17. .顒 序 閥 18. .流 量 調 節 閥 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） I--------—餐------1T------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ5256 9 A7 B7 五、發明說明（π ) 19 ..通道 8 2 8 2 \."'"耷 8 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 ο 4 器 知 感 波 音 桿{S 縱 置孔 口室 閥操 裝 紋 環出管 器器器 制重槽壓管管換殼座螺蓋塞封型件氣流管面知口溫盪殼 控起油液導導轉外底內桿活油ο止空溢軟止感接感振外 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、發明說明（21 ) 4 3 a ..外螺紋 44.. ·蓋子 45a..O 型環 45b..O 型環 46.. .聲波材料 47.. .發射-接收電路 48.. .控制裝置 49.. ·中央處理器 50.. .計數器 5 1...記億體 5 2...通道 54.. .起重汽缸 54a.活塞桿 55.. .感知器 56.. .計數器 57.. .室 58.. .反射板 59.. .流量調節閥 100·‘燈 f ^---------Ϊ -----tf—線、· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制^ -23 - 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 4 5 256 9 8888 ABCD

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、申請專利範圍 第88105556號「起重汽缸以及起重機之立桿總成」專利案 (89年9月30日修正） A申請專利範圍： 1. 一種起重汽缸（10,54)，其中活塞（30)可在缸體 (27,28,29)中之有限範圍內軸向移動，該起重汽缸 (10，54)之特徼爲： 轉換裝置（26)裝在汽釭體內靠近汽缸體一端附近且 在活塞（30)移動範圍外，其中，該轉換裝置（26)反應 到一個電氣信號而傳送超音波信號到與活塞一體移動 之反射面，並且轉換裝置接收從反射面反射的超音波 信號而送出相當於該接收超音波信號的電氣信號； 控制裝置（48)根據電氣信號用來判斷活塞是否完全 縮回" 2. 如申請專利範圍第1項之起重汽缸，其中控制裝置（48) 產生了一個表示從超音波信號被發射到被反射超音波 信號被轉換裝置（26)接收爲止所須時間之測量値，並 且其中控制裝置（48 )以界限値與該測量側做比較而決 定是否活塞（30)已完全縮回。 3. 如申請專利範圍第1項之起重汽缸，其中油塡入汽 缸體並且油壓移動了汽缸體中的活塞，感溫器（41)被 裝在汽缸體中偵測油溫，其中控制裝置根據油溫與界限 I 値之間的預定關係從目前被偵測油溫而導出現狀界限 値，並且其中控制裝置產生了代表從超音波信號被發 射到反射超音波信號被轉換裝置接收爲止所須時間之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

   4 5 256 9 AS B8 ， C8 D8 六、申請專利範圍 測量値，且其中控制裝置以現在界限値與測量値比較 以決定活塞是否完全縮回。 4. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之起重汽缸， 其中轉換裝置之安裝方向爲使超音波信號沿汽缸體軸 向被發射》 5. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之起重汽缸， 其中反射器（58)被裝在汽缸體一端附近，使在轉換裝 置與反射面之間移動的超音波信號被反射。 6. 如申請專利範圔第1至第3項中任一項之起重汽缸， 其中轉換裝置包含有可執行超音波信號發射及接收之 單一收發器（2 6 )。 7. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之起重汽缸， 其中起重汽缸（10,54)是上升裝置（2)之部份’且起重 汽缸被連到一立桿（4)以上升及下降此立桿，及連到由 立桿所支持的起重器（6a)。 8. 如申請專利範圍第7項之起重汽缸，其中起重汽缸 是第一起重汽缸（1〇>，上升裝置（2)含有第二起重汽 缸（7)使起重器（6a)上升及下降，第二起重汽缸（7)被 立桿（4)所支持，其中第一起重汽缸（10)在第二起重 汽缸（7)完全伸長後使立桿（4)上升，且第二起重汽缸 (7)在第一起重汽缸（10)完全縮回後降下起重器（6a), 其中控制裝置（48)在確定第一起重汽缸（10)不在其最 完全縮回位置時，決定使第二起重汽缸（7)完全伸長。 9. 如申請專利範圍第8項之起重汽缸，其中上升裝置（2) -2- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ' ----- Λδ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 « — — — — — —I — — T 11 I u I 11-I —--— I ! — — n I i ^— I_I 4 5 2 5 6 b: 儲 C8 D8 六、申請專利範圍 包含有指示器（100)，用以對上升裝置之操作員指示第 二起重汽缸已完全伸長。 10.如申請專利範圍第7項之起重汽缸，其中上升裝置（2) 包含有偵測起重器（6a)高度之高度感測器（55,56)，其中 高度感測器包含計數器（56)用以統計立桿移動間隔距離 時產生的信號，且其中當控制裝置（48)在確定起重汽缸 (54)完全縮回後，計數器被復歸= ,|------------衣--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t )