JP5543127B2 - Hydraulic circuit control system for forklift - Google Patents
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Description
本発明は、フォークリフト用油圧回路制御システムに関する。 The present invention relates to a hydraulic circuit control system for a forklift.
一般に、フォークリフトは、油圧シリンダ等のアクチュエータの作動によって、荷物を持ち上げ、トラックや船等の大型輸送機や倉庫等へ運搬している。
例えば、アクチュエータと連結されたフォークで運搬するものや、荷物を吊り持ち状に保持するスプレッダによって運搬するもの(特許文献1参照)があった。
In general, a forklift lifts a load by an operation of an actuator such as a hydraulic cylinder, and transports the load to a large transport machine such as a truck or a ship or a warehouse.
For example, there are those that are transported by a fork connected to an actuator and those that are transported by a spreader that holds a load in a suspended form (see Patent Document 1).
しかし、これらのフォークリフトは、フォークやスプレッダ等の荷物保持部に保持した荷物を走行中に上昇させると、急な重心の変化と走行による慣性力及び遠心力の相互作用によって、フォークリフトが転倒してしまうという問題があった。 However, in these forklifts, when the load held in the load holding part such as a fork or spreader is raised during traveling, the forklift falls due to the sudden change in the center of gravity and the interaction between inertial force and centrifugal force due to traveling. There was a problem that.
そこで、本発明は、フォークリフトの状態に応じてアクチュエータの作動速度を調整して、転倒を防止するフォークリフト用油圧回路制御システムの提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydraulic circuit control system for a forklift that prevents the overturn by adjusting the operating speed of an actuator according to the state of the forklift.
上記目的を達成するために、本発明のフォークリフト用油圧回路制御システムは、リフト用のアクチュエータに作動油を供給する第1ポンプと第2ポンプとを設け、上記第1ポンプと上記アクチュエータの間に介設されるメインバルブと、上記第2ポンプと上記アクチュエータの間に介設される調整バルブと、該調整バルブのパイロット圧を切換える制御バルブと、を備え、さらに、フォークリフトが荷物を保持しているか否かを検知するための荷物検知手段と、上記フォークリフトが走行中か否かを検知するための走行検知手段と、上記荷物検知手段からの荷物信号と上記走行検知手段からの走行信号とに基づいて上記制御バルブを操作する制御部と、を具備し、上記制御部は、上記フォークリフトが荷物を保持していない場合は、走行中か否かに関わらず、上記第2ポンプからの作動油を上記アクチュエータへ供給するように上記制御バルブを切換え、上記制御部は、上記フォークリフトが荷物を保持し、かつ、走行していない場合は、上記第2ポンプからの作動油を上記アクチュエータへ供給するように上記制御バルブを切換え、上記制御部は、上記フォークリフトが荷物を保持して走行している場合は、上記第2ポンプからの作動油を上記アクチュエータへ供給させないように上記制御バルブを切換えるものである。 In order to achieve the above object, a hydraulic circuit control system for a forklift according to the present invention includes a first pump and a second pump that supply hydraulic oil to a lift actuator, and the first pump and the actuator are provided between the first pump and the actuator. A main valve interposed, an adjustment valve interposed between the second pump and the actuator, and a control valve for switching a pilot pressure of the adjustment valve. A load detection means for detecting whether or not the forklift is running, a load detection means for detecting whether the forklift is running, a load signal from the load detection means, and a drive signal from the travel detection means based anda control unit for operating the control valve, the control unit, when the forklift is not holding the luggage, traveling Regardless of whether or not, the control valve is switched so as to supply hydraulic oil from the second pump to the actuator, the control unit, when the forklift is holding a load and is not running, The control valve is switched so that hydraulic oil from the second pump is supplied to the actuator, and the control unit is configured to supply hydraulic oil from the second pump when the forklift is traveling while holding a load. the Ru shall der switching the control valve so as not to supply to the actuator.
本発明に係るフォークリフト用油圧回路制御システムによれば、荷物を保持しているか否か、走行中か否か、といったフォークリフトの状態に応じて、アクチュエータへの作動油の時間あたりの供給量を調整し、作動速度を調整できる。走行中の急激な重心の変化を防止し、フォークリフトと荷物のバランスを見極め易くして転倒を防止できる。作業効率を低減させずに安全性を向上できる。また、フォークリフトの状態に応じて、供給負荷がかかるポンプの数を調整でき、大きなトルクが必要な大型の原動機を用いる必要がなくなり、原動機を小型化できる。 According to the hydraulic circuit control system for a forklift according to the present invention, the supply amount of hydraulic oil per hour to the actuator is adjusted according to the state of the forklift such as whether the load is held or whether the vehicle is traveling. The operating speed can be adjusted. This prevents sudden changes in the center of gravity while driving, makes it easy to determine the balance between the forklift and the load, and prevents falls. Safety can be improved without reducing work efficiency. Further, the number of pumps to which supply load is applied can be adjusted according to the state of the forklift, and it is not necessary to use a large prime mover that requires a large torque, and the prime mover can be miniaturized.
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
本発明のフォークリフト用油圧回路制御システムは、図1及び図2に示すように、荷物を昇降させるための油圧シリンダから成るアクチュエータ4に、作動油を供給する第1ポンプP1と第2ポンプP2とを設けている。第1・第2ポンプP1,P2は、フォークリフト20を走行させるエンジンやモータ等の原動機29によって駆動される。また、フォークリフト20は、アクチュエータ4の作動に伴って昇降するスプレッダから成る荷物保持部21を有している。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
As shown in FIGS. 1 and 2, the forklift hydraulic circuit control system according to the present invention includes a first pump P1 and a second pump P2 that supply hydraulic oil to an actuator 4 composed of a hydraulic cylinder for raising and lowering a load. Is provided. The first and second pumps P1 and P2 are driven by a
そして、第1ポンプP1及び第2ポンプP2に汲み上げられる作動油を貯めるタンク5と、第1ポンプP1からの作動油をメインバルブV1を介してアクチュエータ4へ供給する第1供給路11と、第2ポンプP2からの作動油を調整バルブV2を介してアクチュエータ4へ供給する第2供給路12と、を備えている。第1供給路11と第2供給路12とは、メインバルブV1及び調整バルブV2からアクチュエータ4までの間に設けられた供給合流部13にて合流している。
A
また、メインバルブV1の切換わりに対応して作動油をタンク5へ戻す第1返送路15と、調整バルブV2の切換わりに対応して作動油を貯油タンク5へ戻す第2返送路16と、を備えている。第1返送路15と第2返送路16とは、メインバルブV1及び調整バルブV2から貯油タンク5までの間に設けられた返送合流部17にて合流している。
Further, a
また、図示省略の第3ポンプによって発生するパイロット圧を、伝達路30を介してメインバルブV1と調整バルブV2とに作用させるリフトレバーバルブLVを備えている。
リフトレバーバルブLVからのパイロット圧を受けた場合に、メインバルブV1を、第1ポンプP1からの作動油をアクチュエータ4へ供給するように設けている。調整バルブV2を、第2ポンプP2からの作動油をアクチュエータ4へ供給するように設けている。リフトレバーバルブLVは、荷物保持部21を昇降させるための操作レバー27に対応してパイロット圧を作用させるものである。
In addition, a lift lever valve LV is provided that causes pilot pressure generated by a third pump (not shown) to act on the main valve V1 and the adjustment valve V2 via the
When receiving the pilot pressure from the lift lever valve LV, the main valve V1 is provided so as to supply hydraulic oil from the first pump P1 to the actuator 4. The adjustment valve V2 is provided so as to supply hydraulic oil from the second pump P2 to the actuator 4. The lift lever valve LV applies a pilot pressure corresponding to the
伝達路30は、分岐部30Aにて、メインバルブV1のパイロット圧受け部へ接続される第1伝達路31と、調整バルブV2のパイロット圧受け部へ接続される第2伝達路32と、に分岐している。
そして、第2伝達路32に、調整バルブV2に作用するパイロット圧を切換える制御バルブSVを設けている。制御バルブSVは、パイロット圧を切り換えることで、調整バルブV2を、「アクチュエータ4へ作動油を供給する」と、「供給しない(タンク5に返送する)」と、に切換え作動させるソレノイドバルブである。
The
A control valve SV for switching the pilot pressure acting on the adjustment valve V2 is provided in the
さらに、制御バルブSVを制御信号Fによって制御する制御部3を設けている。
制御部3は、フォークリフト20が荷物を保持しているか否かを検知するための荷物検知手段1からの荷物信号Nと、フォークリフト20(の車両部)が走行中か否かを検知するための走行検知手段2からの走行信号Rと、に基づいて制御信号Fを制御バルブSVへ送信するものである。なお、制御部3は、リレー回路やシーケンサ、RAMやROM及びCPU等を有するコンピュータ等自由である。
Furthermore, the control part 3 which controls the control valve SV with the control signal F is provided.
The control unit 3 detects the load signal N from the load detection means 1 for detecting whether or not the
制御部3は、荷物信号Nの、荷物を保持しているという荷物信号N1と、荷物を保持していないという荷物信号N2と、に基づいて(のいずれかを受信して)、荷物を保持しているか否かを判定する。アクチュエータ4へ荷物からの負荷がかかるか否かを判定する。
また、走行信号Rの、走行中という走行信号R1と、走行していない(停車中)という走行信号R2と、に基づいて(のいずれかを受信して)、走行中か否かを判定する。
The control unit 3 holds the package based on the package signal N1 indicating that the package is held and the package signal N2 indicating that the package is not held (receiving either). It is determined whether or not. It is determined whether or not a load from the load is applied to the actuator 4.
In addition, based on the travel signal R1 of the travel signal R and the travel signal R2 that the vehicle is not traveling (stopped), it is determined whether or not the vehicle is traveling. .
制御部3は、操作レバー27の操作に伴って、図3に示すように制御処理(ステップ)を開始する。先ず、荷物信号Nを受信してステップS1に於て荷物を保持しているか否かを判別する。
保持していない場合は、ステップS11に進んで、荷物によるアクチュエータ4への負荷はないと判定し、次のステップS12に於て、パイロット圧を調整バルブV2に作用させる制御信号F1を、制御バルブSVへ送信する。
保持している場合は、ステップS2に進んで、荷物によるアクチュエータ4への負荷があると判定する。その後ステップS3に進み、走行信号Rを受信して走行中か否かを判定する。
走行していない場合は、保持していない場合と同様にステップS12に進む。
走行中の場合は、ステップS4に進んで、パイロット圧を調整バルブV2に作用させない制御信号F2を、制御バルブSVへ送信する。
つまり、荷物を保持しているという荷物信号N1と、走行中という信号R1と、の同時受信(両方を受信した状態)で、ステップS4に進む。
The control unit 3 starts a control process (step) as shown in FIG. First, the package signal N is received, and it is determined whether or not the package is held in step S1.
If not, the process proceeds to step S11, where it is determined that there is no load on the actuator 4 due to the load, and in the next step S12, the control signal F1 for applying the pilot pressure to the adjustment valve V2 is sent to the control valve. Send to SV.
If the load is held, the process proceeds to step S2, and it is determined that there is a load on the actuator 4 due to the load. Thereafter, the process proceeds to step S3, and it is determined whether or not the vehicle is traveling by receiving the traveling signal R.
If the vehicle is not traveling, the process proceeds to step S12 as in the case where the vehicle is not held.
When the vehicle is running, the process proceeds to step S4, and a control signal F2 that does not cause the pilot pressure to act on the adjustment valve V2 is transmitted to the control valve SV.
That is, the process proceeds to step S4 upon simultaneous reception of the luggage signal N1 indicating that the luggage is being held and the signal R1 indicating that the luggage is being traveled (when both are received).
ここで、荷物検知手段1及び走行検知手段2についてさらに、具体的に説明する。
図1に於て、フォークリフト20は、アクチュエータ4によって昇降可能なリフトブラケット24に、荷物保持部21であるスプレッダを装着したものである。スプレッダのツイストロックピン22が回転し荷物(コンテナ)をロックしたことを確認する近接スイッチを、荷物検知手段1としている。
また、原動機29に連結される減速機28のオートミッションコントローラを、走行検知手段2としている。走行速度0.1km/h以上の際に走行中という走行信号R1を制御部3へ送信するようにしている。そして、走行中という走行信号R1が無いことを、走行していない(停車中)という走行信号R2としている。つまり、走行していないと(停車中)は、走行速度が0.1km/h未満の場合と定義している。
Here, the baggage detection means 1 and the travel detection means 2 will be described more specifically.
In FIG. 1, a
In addition, the auto mission controller of the
なお、本発明は設計変更可能であって、例えば、アクチュエータ4を1本の油圧シリンダとしているが、2本以上であっても良い。また、フォークリフト20の荷物保持部21は、荷物を運搬可能であれば、フォークとしたものやクレーンアーム、クランプアーム等とするも自由である。また、荷物検知手段1は、荷物を保持中か否かが検知可能な箇所に設ければよく、近接センサや光電センサ、圧力センサ等のセンサ類や、リミットスイッチ等、自由である。また、減速機28や車軸、車輪等の走行用回転部材の近傍に付設した回転センサを走行検知手段2として、回転センサからの走行信号Rを制御部3が演算し、演算結果が走行速度0.1km/h未満の際に停車中と判定し、走行速度0.1km/h以上の際に走行中と判定するも良い。この場合、走行中という演算結果の基になった走行信号Rが、走行中という走行信号R1である。また、停車中という演算結果の基になった走行信号Rが、停車中という走行信号R2である。また、オートミッションコントローラから0km/hの際に、停車中という走行信号R2を制御部3へ送信するようにして、完全に走行が停止した状態をもって停車中と判定し、その停車中という走行信号R2が無いことを走行中という走行信号R1としても良い。
The present invention can be modified in design. For example, the actuator 4 is a single hydraulic cylinder, but it may be two or more. Further, the
上述した本発明のフォークリフト用油圧回路制御システムの使用方法(作用)について説明する。
操作レバー27を操作すると、常に、メインバルブV1にはリフトレバーバルブLVからのパイロット圧が作用される。メインバルブV1は、アクチュエータ4に第1ポンプP1からの作動油を供給する。
The use method (action) of the hydraulic circuit control system for a forklift of the present invention described above will be described.
When the
また、操作レバー27の操作に伴って、制御部3の処理が開始される。
制御部3は、フォークリフト20が荷物を保持していない場合に、上述の処理により、走行中か否かに関わらず、パイロット圧を作用させる制御信号F1を送信する。制御バルブSVはパイロット圧を調整バルブV2に作用させる。調整バルブV2はアクチュエータ4に第2ポンプP2からの作動油を供給する。アクチュエータ4には、第1・第2ポンプP1,P2の両方から作動油が供給され作動する。荷物保持部21と共に荷物が上昇する。
停車中の場合は、荷物を保持していない場合と同様であって、アクチュエータ4には、第1ポンプP1及び第2ポンプP2から作動油が供給される。
Further, in accordance with the operation of the
When the
When the vehicle is stopped, it is the same as when no load is held, and hydraulic oil is supplied to the actuator 4 from the first pump P1 and the second pump P2.
荷物を保持して走行している場合に、操作レバー27を操作すると、制御部3からパイロット圧を作用させない制御信号F2が制御バルブSVに送信される。制御バルブSVは調整バルブV2にパイロット圧を作用させない。調整バルブV2は第2ポンプP2からの作動油をアクチュエータ4に供給せずタンク5に返送する。作動油のアクチュエータ4への供給がメインバルブV1からだけとなって(作動油の時間あたりの供給量が減少し)、アクチュエータ4の作動速度(荷物の上昇速度)が他の場合よりも減速される。
When the
荷物を上昇させると、全体(荷物及びフォークリフト20)の重心は、荷物保持部21だけを上昇させた場合に比べて、かなり高くなる。また、走行中は、慣性力や遠心力が作用している。つまり、走行中の荷物の上昇は、フォークリフト20に作用する重心の変化や、慣性力や遠心力を運転者が見極めて操作しなければ転倒する虞れがある。
ところが、本発明は、走行中に荷物を上昇させる場合は、停車中よりも遅い速度で上昇させるため、走行中の急な重心の変化を防止し転倒を防止する。
When the load is raised, the center of gravity of the whole (the load and the forklift 20) becomes considerably higher than the case where only the
However, according to the present invention, when a load is raised during traveling, the load is raised at a slower speed than when the vehicle is stopped, and therefore, a sudden change in the center of gravity during traveling is prevented, thereby preventing a fall.
つまり、制御部3は、荷物を保持しているか否か、走行中か否かといったフォークリフト20の状態に応じて、アクチュエータ4の作動速度を調整するように制御バルブSVを介して、調整バルブV2を制御している。言い換えると、停車中の場合や荷物を保持していない場合よりもアクチュエータ4の作動速度を遅くすべきか否かを判定しているとも言える。さらに言い換えると、停車中の場合や荷物を保持していない場合の作動速度で、アクチュエータ4を作動させて安全か否かを判定しているとも言える。
That is, the control unit 3 adjusts the adjusting valve V2 via the control valve SV so as to adjust the operating speed of the actuator 4 in accordance with the state of the
また、走行中に荷物を上昇させる場合に、第2ポンプP2からの作動油をアクチュエータ4に供給しない(タンク5に返送される)ため、作動油を供給するために発生する負荷を小さくし、原動機29にかかる負荷のほとんどを、第1ポンプP1の供給負荷と走行による負荷としている。走行と荷物上昇という2つの動作を同時に行なわせる際に、原動機29にかかる負荷を軽減しエンジンストールを防止している。又は、アクチュエータ4への作動油の供給に使用していた第2ポンプP2を作動させる力を走行に割り当てて走行速度の低下や走行速度が上がらなくなるといった不具合を防止している。つまり、制御部3はフォークリフト20の状態に応じて、原動機29に過負荷がかからないように、制御バルブSVを介して調整バルブV2を制御している。
Further, when raising the load during traveling, the hydraulic oil from the second pump P2 is not supplied to the actuator 4 (returned to the tank 5), so the load generated to supply the hydraulic oil is reduced, Most of the load on the
以上のように、リフト用のアクチュエータ4に作動油を供給する第1ポンプP1と第2ポンプP2とを設け、第1ポンプP1とアクチュエータ4の間に介設されるメインバルブV1と、第2ポンプP2とアクチュエータ4の間に介設される調整バルブV2と、調整バルブV2のパイロット圧を切換える制御バルブSVと、を備え、さらに、フォークリフト20が荷物を保持しているか否かを検知するための荷物検知手段1と、フォークリフト20が走行中か否かを検知するための走行検知手段2と、荷物検知手段1からの荷物信号Nと走行検知手段2からの走行信号Rとに基づいて制御バルブSVを操作する制御部3と、を具備するので、フォークリフト20の状態に応じてアクチュエータ4への作動油の供給量を調整し、適切なアクチュエータ4の作動速度を得ることができる。走行中の重心の急激な変化を防止し転倒を防止できる。走行中のフォークリフト20と荷物上昇のバランスを運転手
が見極め易くできる。作業効率を低減させずに安全性を向上できる。また、フォークリフト20の状態に応じて供給負荷がかかるポンプの数を調整でき、大型のエンジン等を用いる必要がなくなり、原動機29を小型化できる。
As described above, the first pump P1 supplies hydraulic oil to the actuator 4 for lifts provided a second pump P2, a main valve V1 which is interposed between the first pump P1 and the actuator 4, the 2 An adjustment valve V2 interposed between the pump P2 and the actuator 4 and a control valve SV for switching the pilot pressure of the adjustment valve V2, and further detecting whether or not the
また、制御部3は、荷物検知手段1からの荷物を保持しているという荷物信号N1と、走行検知手段2からの走行中という走行信号R1と、の同時受信で、第2ポンプP2からの作動油をアクチュエータ4へ供給させないように制御バルブSVを操作するので、走行中の重心の急な変化による転倒を防止できる。走行と荷物上昇という2つの作業を同時に行なわせる際に、原動機29にかかる負荷を軽減しエンジンストールを防止できる。又は、第2ポンプP2を作動させる力を走行に割り当てて走行速度の低下や走行速度が上がらなくなるといった不具合を防止できる。つまり、原動機29に過負荷がかからないようにできる。
In addition, the control unit 3 simultaneously receives the luggage signal N1 indicating that the luggage is held from the luggage detection means 1 and the traveling signal R1 indicating that the luggage is traveling from the traveling detection means 2, and receives the signal from the second pump P2. Since the control valve SV is operated so that the hydraulic oil is not supplied to the actuator 4, a fall due to a sudden change in the center of gravity during traveling can be prevented. When the two operations of traveling and baggage raising are performed simultaneously, the load on the
1 荷物検知手段
2 走行検知手段
3 制御部
4 アクチュエータ
20 フォークリフト
N 荷物信号
N1 荷物を保持しているという荷物信号
P1 第1ポンプ
P2 第2ポンプ
R 走行信号
R1 走行中という走行信号
SV 制御バルブ
V1 メインバルブ
V2 調整バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Baggage detection means 2 Travel detection means 3 Control part 4 Actuator
20 Forklift N Luggage signal N1 Luggage signal indicating that a load is being held P1 1st pump P2 2nd pump R Travel signal R1 Travel signal that travel is in progress SV Control valve V1 Main valve V2 Adjustment valve
Claims (1)
上記第1ポンプ(P1)と上記アクチュエータ(4)の間に介設されるメインバルブ(V1)と、上記第2ポンプ(P2)と上記アクチュエータ(4)の間に介設される調整バルブ(V2)と、該調整バルブ(V2)のパイロット圧を切換える制御バルブ(SV)と、を備え、
さらに、フォークリフト(20)が荷物を保持しているか否かを検知するための荷物検知手段(1)と、上記フォークリフト(20)が走行中か否かを検知するための走行検知手段(2)と、上記荷物検知手段(1)からの荷物信号(N)と上記走行検知手段(2)からの走行信号(R)とに基づいて上記制御バルブ(SV)を操作する制御部(3)と、を具備し、
上記制御部(3)は、上記フォークリフト(20)が荷物を保持していない場合は、走行中か否かに関わらず、上記第2ポンプ(P2)からの作動油を上記アクチュエータ(4)へ供給するように上記制御バルブ(SV)を切換え、
上記制御部(3)は、上記フォークリフト(20)が荷物を保持し、かつ、走行していない場合は、上記第2ポンプ(P2)からの作動油を上記アクチュエータ(4)へ供給するように上記制御バルブ(SV)を切換え、
上記制御部(3)は、上記フォークリフト(20)が荷物を保持して走行している場合は、上記第2ポンプ(P2)からの作動油を上記アクチュエータ(4)へ供給させないように上記制御バルブ(SV)を切換えることを特徴とするフォークリフト用油圧回路制御システム。 A first pump (P1) and a second pump (P2) for supplying hydraulic oil to the lift actuator (4);
A main valve (V1) interposed between the first pump (P1) and the actuator (4), and an adjustment valve (between the second pump (P2) and the actuator (4) ( V2) and a control valve (SV) for switching the pilot pressure of the adjustment valve (V2),
Further, a load detection means (1) for detecting whether or not the forklift (20) holds a load, and a travel detection means (2) for detecting whether or not the forklift (20) is traveling. And a control unit (3) for operating the control valve (SV) based on the load signal (N) from the load detection means (1) and the travel signal (R) from the travel detection means (2); , comprising a,
When the forklift (20) is not holding a load, the control unit (3) sends hydraulic oil from the second pump (P2) to the actuator (4) regardless of whether or not the vehicle is traveling. Switch the control valve (SV) to supply,
The control unit (3) supplies hydraulic oil from the second pump (P2) to the actuator (4) when the forklift (20) holds a load and is not traveling. Switching the control valve (SV)
When the forklift (20) is traveling while holding a load, the control unit (3) performs the control so as not to supply hydraulic oil from the second pump (P2) to the actuator (4). hydraulic circuit control system for a forklift according to claim Rukoto switching valve (SV).
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