JPH04303394A - 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、特に安
全に作業できるように改良したものである。

【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６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からの油圧は電磁比例制
御弁１０２と図示しないパワーステアリング用の制御弁
（図示省略）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１０２
ｂ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１０２ｂ及びスプール１０２ｃ
はそれぞれスプリング１０３ａ，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１０
２ｄ，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１０２
ｃ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１０
４が伸縮する。スプール１０２ｃ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、図示しないフォークをマストに沿って昇降させ
るリフトシリンダ或いはそのマストを傾斜させるチルト
シリンダ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、マス
トの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】フォークリフトの荷役
作業においては、一般に、荷物を載置するパレットを使
用して、パレットごと荷物の昇降、運搬を行っている。 このパレットは、荷物を載置する上面を有する荷役台で
あり、フォークの挿入される差入口を形成したものであ
る。従って、フォークリフトにより荷物を持ち上げる場
合には、図７に示すように荷物３０を載置したパレット
２９にフォーク４を平行に挿入し、その後、図８に示す
ようにチルトシリンダ８によりアウタマスト２を後傾さ
せてフォーク４の先端を持ち上げた後、更に、図９に示
すようにリフトシリンダ１によりアウタマスト２に沿っ
てインナマスト３及びフォーク４を上昇させている。イ
ンナマスト３はアウタマスト２に摺動自在に嵌着し、リ
フトシリンダ１はアウタマスト２に取り付けられている
。リフトシリンダ１のピストンロッド１ａの上端には滑
車２５が取り付けられ、この滑車２５に巻き掛けられた
チェーン２６の一端がフォーク４に連結する一方、その
チェーン２６の他端はアウタマスト２に固定されて、フ
ォーク４はチェーン２６を介して懸架された状態になっ
ている。アウタマスト２は傾斜自在に支持され、チルト
シリンダ８により前傾又は後傾するようになっている。

【０００５】逆に、荷物３０を下ろす場合には、リフト
シリンダ１によりフォーク４を下降させて（この状態で
は、まだフォーク４の先端は持ち上がった状態である）
パレット２９が床面に着地した後に、図１０に示すよう
にチルトシリンダ８によりマスト２を前傾させてフォー
ク４の先端を下げて、フォーク４を水平にしてパレット
２９から引き抜いている。ここで、フォーク４をパレッ
ト２９から引き抜く際に、パレット２９に対してフォー
ク４が浮いた状態であればよいが、フォーク４とパレッ
ト２９が接触していると、パレット２９をフォーク４で
引きずって損傷を与えるばかりか、パレット２９に載置
されている荷物３０が崩れたり落下する虞がある。この
為、フォーク４をパレット２９から引き抜く際には、フ
ォーク４が水平になっているか、フォーク４がパレット
２９に接触していないか目視にて確認した後、慎重にフ
ォークを引き抜いている。しかし、高所作業の場合には
、目視による確認も困難であり、ベテラン作業員であっ
ても、パレット２９の破損、その上の荷物３０の落下等
の不具合を頻繁に招いている。本発明は、上記従来技術
に鑑みてなされたものであり、作業能率を向上させ、壊
れやすい物を破損することなく安全に荷役作業できるフ
ォークリフトの制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は作業機レバーからのレバー操作信号に応じ
た流量制御信号を電磁比例制御弁へ出力するコントロー
ラと、該コントローラからの流量制御信号に応じた圧油
をリフトシリンダ及びチルトシリンダに給排する電磁比
例制御弁と、前記電磁比例制御弁からの圧油によりフォ
ークをマストに沿って昇降させるリフトシリンダと、前
記電磁比例制御弁からの圧油により前記マストを傾斜さ
せるチルトシリンダとを備えたフォークリフトにおいて
、前記マストに傾斜センサを取り付けると共に前記リフ
トシリンダに供給される油圧を検出する油圧センサを設
け、前記傾斜センサにより前記マストが前傾或いは後傾
したことが検出されると前記チルトシリンダにより前記
マストを鉛直とする流量制御信号を出力する手段及び前
記油圧センサにより検出される荷重が空荷重に一致して
いないことが検出されると前記荷重を空荷重に一致させ
るまで前記リフトシリンダにより前記フォークを昇降さ
せる流量制御信号を出力する手段を前記コントローラに
設けたことを特徴とする。

【０００７】

【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５に本発明の一実施
例を示す。図４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。即ち、左右一対のアウタマ
スト２にはインナマスト３が摺動自在に嵌着しており、
インナマスト３にはブラケット５及びフォーク４よりな
る昇降部が形成されている。アウタマスト２にはリフト
シリンダ１がそれぞれ取り付けられており、図７〜図１
０に示すようにリフトシリンダ１のピストンロッド１ａ
の上端には滑車２５が取り付けられている。ブラケット
５及びフォーク４にはチェーン２６の一端が連結され、
そのチェーン２６はピストンロッド１ａ上端の滑車２５
に巻き掛けられて、その他端はアウタマスト２に固定さ
れている。つまり、ブラケット５及びフォーク４はチェ
ーン２６により懸架された状態となっている。従って、
リフトシリンダ１を油圧により伸縮させて、そのピスト
ンロッド１ａの上端の滑車２５を上下に移動させること
によりチェーン２６を介してブラケット５及びフォーク
４をアウタマスト２に対して昇降させることができる。 また、アウタマスト２は車体７に前後方向に傾斜可能に
支持され、チルトシリンダ８により鉛直方向から前傾或
いは後傾することができる。従って、荷降ろしの場合に
は、アウタマスト２を前傾してフォーク４の先端を下げ
ることができ、荷上げの場合及び荷物３０の運搬時には
アウタマスト２を後傾してフォーク４の先端を上げて夫
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。ここで、アウタマスト２には、図４中で
は省略されているが、傾斜センサ２４が取り付けられて
いる。従って、この傾斜センサ２４でアウタマスト２の
前傾或いは後傾を検出することができる。

【０００８】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。作業機レバー９ｃ，９ｄ，９
ｅ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。図５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，９ｂ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及びチルト
シリンダ８の動作速度を作業機レバー９ａ，９ｂの操作
量に対応するように制御する。

【０００９】油圧センサ１７は、リフトシリンダ１に対
する油圧管路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１
０は油圧信号Ｓ３　を処理してリフトシリンダ１及びチ
ルトシリンダ８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の開度を零とす
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。また、電磁比例制御弁１１、油圧管
路１６、油圧センサ１７等の油圧系部品は作業機レバー
９ａ〜９ｅの数に対応した数だけ設けてある。本実施例
では、昇降及びチルト動作を行わせるべく昇降用及びチ
ルト用の２個の作業機レバー９ａ，９ｂを有しているの
で、２系統の油圧系を設けてもよい。

【００１０】図１は本発明の一実施例に係るフォークリ
フト制御装置の要部を示すものである。即ち、コントロ
ーラ１０は、ＣＰＵ１２０、クロック発生部１２１、メ
モリ１２２、Ａ／Ｄコンバータ１２３、インターフェー
ス１２４、電磁弁駆動回路１２５、電源回路１２６及び
バッテリ５０等から構成されている。作業機レバー９ａ
から出力されるレバー操作信号Ｓ１、油圧センサ１７か
ら出力される油圧信号Ｓ３　及び傾斜センサ２４から出
力される傾斜信号Ｓ４は、Ａ／Ｄコンバータ１２３によ
りデジタル信号に変換されてから、ＣＰＵ１２０へ送ら
れる。空荷重セットスイッチ２７及び自動スイッチ２８
の投入信号はインターフェース１２４を介してＣＰＵ１
２０に送られる。空荷重セットスイッチ２７は、フォー
ク４に荷物３０やパレット２９が乗せられていない状態
における油圧、つまり、フォーク４及びブラケット５に
よる昇降部の自重による油圧を空荷重として記録するた
めのスイッチである。また、自動スイッチ２８は、パレ
ット２９からフォーク４を引き抜く際に、フォーク４が
パレット２９と非接触の状態とするようにリフトシリン
ダ１及びチルトシリンダ８を動作させるためのスイッチ
である。ＣＰＵ１２０の演算結果に基づいて電磁弁駆動
回路１２５が駆動されて、流量制御信号Ｓ２が電磁比例
制御弁１１に出力される。

【００１１】ここで、空荷重セットスイッチ２７を投入
すると、その時の油圧センサ１７で検出された油圧信号
Ｓ３　を空荷重における油圧信号として記憶する。従っ
て、昇降部の自重による油圧信号を空荷重の油圧信号と
して記憶させる為には、フォーク４にパレット２９が非
接触の状態で、この空荷重セットスイッチ２７を投入す
る必要がある。また、自動スイッチ２８は、着地したパ
レット２９からフォーク４を引き抜く際に投入されるも
のであり、これを投入すると、傾斜信号Ｓ４に基づくチ
ルトシリンダ８の動作と、油圧信号Ｓ３　に基づくリフ
トシリンダ１の動作を連続して実行する。傾斜信号Ｓ４
に基づくチルトシリンダ８の動作とは、アウタマスト２
が前傾又は後傾していることが傾斜センサ２４による傾
斜信号Ｓ４により検出されると、チルトシリンダ８に油
圧を給排してアウタマスト２を鉛直となるようにさせる
ものである。油圧信号Ｓ３　に基づくリフトシリンダ１
の動作とは、油圧センサ１７により検出された油圧信号
Ｓ３　が空荷重において記憶した油圧信号と異なるとき
に、空荷重における油圧信号と一致するまでリフトシリ
ンダ１を伸縮してフォーク４を昇降させるものである。

【００１２】このように、自動スイッチ２８をＯＮとす
るとチルトシリンダ８、リフトシリンダ１の動作により
フォーク４が着地したパレット２９と非接触となるので
、その後パレット２９からフォーク４を引き抜いても、
パレット２９を損傷させることもなく、また、パレット
２９に載置した荷物３０を落下させることもない。 尚、通常、チルトシリンダ８を動作させてアウタマスト
２を鉛直とすると、フォーク４が平行となる為、着地し
たパレット２９とフォーク４は非接触となると考えられ
る。しかし、その場合でも何らかの原因で、着地したパ
レット２９とフォーク４とが接触している場合も否定で
きないので、念には念を入れるために、更に、リフトシ
リンダ１を伸縮させて、空荷重であることを確認してい
るのである。

【００１３】上記構成を有する本実施例では、図２及び
図３に示すフローチャートに従ってフォークリフトを制
御する。先ず、図２に示すチルトシリンダの制御では、
初期化を行った後、チルトレバーが中立か否かを判定す
る。チルトレバーが中立でない時には、チルト前傾又は
チルト後傾の制御を行い、レバーの傾きに応じた出力値
を計算して出力する点に関しては、従来と同様である。 チルトレバーが中立の場合には自動スイッチ２８がＯＮ
となっているか否か判定し、自動スイッチ２８がＯＮと
なっている場合には、傾斜センサ２４によりアウタマス
ト２の前傾又は後傾が検出されているか否か判定する。 但し、アウタマスト２の鉛直は、厳密な意味の鉛直では
なく一定の幅を有するものとし、傾斜センサ２４からの
傾斜信号Ｓ４が一定の不感帯に有る場合には、前傾又は
後傾と見做さない。傾斜センサ２４によりアウタマスト
２の前傾が検出された場合には、チルトシリンダ８を伸
縮させて、アウタマスト２を後傾するように制御し、逆
に、傾斜センサ２４によりアウタマスト２の後傾が検出
された場合には、チルトシリンダ８を伸縮させて、アウ
タマスト２を前傾させるように制御する。傾斜センサ２
４の傾斜信号Ｓ４が一定の不感帯に有る場合には、アウ
タマスト２が鉛直、即ち、フォーク４が水平であると見
做して、出力値を０とする。また、自動スイッチ２８が
ＯＦＦの場合にも、出力値を０とする。

【００１４】次に、図３に示すようにリフトシリンダ３
の制御では、初期化を行った後、リフトレバーが中立か
否か判定する。リフトレバーが中立でない場合には、リ
フト上昇又はリフト下降の制御を行う。リフトレバーが
中立の場合には空荷重セットスイッチ２７がＯＮか否か
判定し、ＯＮとなっていれば、その時の油圧センサから
の油圧信号Ｓ３を、空荷重における油圧信号であるとし
て記憶する。次いで、自動スイッチがＯＮか否か判定し
、自動スイッチ２８がＯＮとなっていれば、油圧センサ
１７からの現時点での油圧信号Ｓ３が空荷重における油
圧信号と一致するか否か判定する。但し、ここで、現時
点での油圧信号Ｓ３が空荷重における油圧信号と一致す
るか否かは、厳密な意味の一致ではなく、一定の幅を有
するものであり、空荷重に対して＋α、−αの範囲にあ
れば、一致するものと見做す。現時点の油圧信号Ｓ３が
空荷重における油圧信号より低い場合には、フォーク４
の下面がパレット２９等に接触している場合であり、リ
フトシリンダを伸長させてフォーク４を上昇させる。 逆に、現時点の油圧信号Ｓ３が空荷重における油圧信号
より高い場合には、フォーク４の上面がパレット２９等
に接触している場合であり、リフトシリンダを縮小して
フォーク４を下降させる。現時点の油圧信号Ｓ３が空荷
重における油圧信号と一致する場合には、フォーク４は
パレット２９等と非接触であるので、出力値を０とする
。また、自動スイッチ２８がＯＦＦの場合にも、出力値
を０とする。

【００１５】このように本実施例では、自動スイッチ２
８をＯＮとすると、先ず、図す２に示すようにフォーク
４を水平に調整した後、次いで、図３に示すようにフォ
ーク４が非接触となるように調整する。この為、その後
パレット２９からフォーク４を引き抜く場合に、フォー
ク４がパレット２９を傷つけたり、パレット２９上の荷
物３０が落下することもない。特に、高所作業の場合に
は、パレット２９に乗せた荷物３０を高所に置いて、フ
ォークを引き抜く作業が必要になり、従来では、目視に
てフォークが水平か否か観察した為、誤認を生じやすか
ったが、本実施例では、自動スイッチ２８をＯＮとする
だけで簡単に実行することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明の制御装置はパレットからフォークを
引き抜く際に、リフトシリンダ、チルトシリンダを伸縮
させてパレットに対してフォークを非接触の状態になる
ように調整するので、パレットの損傷防止及びパレット
上の荷物の落下を防止することが可能である。特に、高
所作業のように目視にて確認できない状態の場合に有効
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るフォークリフトの制御
装置の要部を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例におけるチルトシリンダの制
御工程を示すフローチャートである。

【図３】本発明の一実施例におけるリフトシリンダの制
御工程を示すフローチャートである。

【図４】本発明の適用されるフォークリフトの外観斜視
図である。

【図５】本発明の一実施例に係るフォークリフトの制御
装置の全体的構成を示すブロック線図である。

【図６】従来のフォークリフトの制御装置を示すブロッ
ク線図である。

【図７】パレットにフォークを水平に挿入する様子を示
す説明図である。

【図８】パレットに挿入したフォークの先端をチルトシ
リンダで持ち上げる様子を示す説明図である。

【図９】パレットにフォークを挿入してリフトシリンダ
により上昇させる様子を示す説明図である。

【図１０】パレットに挿入したフォークの先端をチルト
シリンダで下げる様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　リフトシリンダ １ａ　　ピストンロッド ２　　アウタマスト ３　　インナマスト ４　　フォーク ５　　ブラケット １０　　コントローラ １１　　電磁比例制御弁 １４　　シートスイッチ １６　　油圧管路 １７　　油圧センサ １８　　警告灯 １９　　コンソールボックス ２０　　スタータスイッチ ２１　　バッテリ ２２　　油圧ポンプ ２３　　作動油源 ２４　　傾斜センサ ２５　　滑車 ２６　　チェーン ２７　　空荷重セットスイッチ ２８　　自動スイッチ ２９　　パレット ５０　　バッテリ ５１　　断線表示部 １２０　　ＣＰＵ １２１　　クロック発生部 １２２　　メモリ １２３　　Ａ／Ｄコンバータ １２４　　インターフェース １２５　　電磁弁駆動部 １２６　　電源回路 Ｓ１　レバー操作信号 Ｓ２　流量制御信号 Ｓ３　油圧信号 Ｓ４　傾斜信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　作業機レバーからのレバー操作信号に
   応じた流量制御信号を電磁比例制御弁へ出力するコント
   ローラと、該コントローラからの流量制御信号に応じた
   圧油をリフトシリンダ及びチルトシリンダに給排する電
   磁比例制御弁と、前記電磁比例制御弁からの圧油により
   フォークをマストに沿って昇降させるリフトシリンダと
   、前記電磁比例制御弁からの圧油により前記マストを傾
   斜させるチルトシリンダとを備えたフォークリフトにお
   いて、前記マストに傾斜センサを取り付けると共に前記
   リフトシリンダに供給される油圧を検出する油圧センサ
   を設け、前記傾斜センサにより前記マストが前傾或いは
   後傾したことが検出されると前記チルトシリンダにより
   前記マストを鉛直とする流量制御信号を出力する手段及
   び前記油圧センサにより検出される荷重が空荷重に一致
   していないことが検出されると前記荷重を空荷重に一致
   させるまで前記リフトシリンダにより前記フォークを昇
   降させる流量制御信号を出力する手段を前記コントロー
   ラに設けたことを特徴とするフォークリフトの制御装置
   。