JP3785159B2 - 産業用トラック用の電気油圧式昇降制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の包括的な条項において言及されたタイプの電気油圧式昇降制御装置に関する。
【０００２】
ＤＥ４２ ３９ ３２１Ｃから公知の電気油圧式昇降制御装置では、上昇制御および下降制御のための比例圧力（proportional pressure：定比）制御弁のみが、電気的に作動可能なコンポーネントとして提供されている。産業車両、特にスタッカー車両の場合、安全要件が非常に高い。油圧媒体における汚れ（たとえば、切り屑、削り屑など）が、絶対確実に回避されることはあり得ない。このような汚染物は、たとえば、下降制御または上昇制御の比例圧力制御弁が機能停滞し（stuck）、油圧シリンダによって保持される負荷が非制御状態で下方に移動するように、あるいは後続移動作用（aftertravel effect）が生じるように調整することがもはやできないという影響を及ぼし得る。比例磁石は、ある一定の力を生ずるが、その力は弁内の増大した運動抵抗力を克服するには十分ではない。このことは、以前の機械的に駆動される油圧式昇降制御装置の場合には存在しなかった安全性の危惧の増大が存在することを意味するが、これは、これらの装置では、適した方法で単に機械力を高めることによってそのような抵抗力を克服することができたからである。
【０００３】
ＤＥ１００ １０ ６７０Ａ（図１）から公知の電気的に制御可能な昇降ユニットでは、下降枝路における３方向流量調整弁は、排出側で槽に連結し、エネルギーを回復するためにポンプの吸引側と連結する。油圧シリンダの速度はポンプ速度により制御され、白黒２／２方向電磁弁のみが上昇枝路に設けられる。２／２方向電磁切替弁を有する排出ラインが上昇枝路から分岐し、この２／２方向電磁切替弁は、追加の消費器（consumer）が供給される必要がない場合、回復下降の際に、開き状態に電気的に切り替えられる。３方向流量調整弁が、下降の際の汚染物により機能停滞する場合、昇降シリンダは、非制御状態で後退するであろう。
【０００４】
ＤＥ４１ ４０ ４０８Ａから公知の昇降制御装置では、２つの比例圧力制御弁が、上昇制御および下降制御のために設けられる。比例圧力制御弁が、下降の際の汚染物により機能停滞する場合、昇降シリンダは、非制御状態で負荷のもとで後退するであろう。
【０００５】
さらなる従来技術は、ＥＰ０ ５４６ ３００Ａ、ＥＰ０ ８９３ ６０７Ａ、ＵＳ５ ７０１ ６１８Ａに含まれる。
【０００６】
電気式制御スタッカー車両では、これらの車両がエンジンによって駆動されるか、あるいは電気的に駆動されるかにかかわらず、付加的な電気的に作動可能な安全手段が提供される限り、安全性が高まる傾向があり、この安全手段は、少なくとも昇降シリンダの電気的に制御される制御ユニットが故障した場合に効果的となり、たとえば作業員を保護するために、負荷が下がることを防止するように機能する。同じ圧力源によって供給される副次的な消費器は、主要な昇降シリンダの圧力よりも低い圧力で動作することが多い。これらの要求が、制御装置において種々の地点に位置付けられる電気的に作動可能な弁によって果たされ得ることは事実だが、これには、弁および操作磁石に関しての追加的な費用、または複雑な配線を有する高価な比例磁石が必要とされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、最小限の費用のもとで、油圧媒体の汚染物によって、または油圧切替要素の漸次的に生じる機械的欠陥によって引き起こされる誤動作に対して高められた動作信頼性を有する、このような電気油圧式昇降制御装置を提供することである。
【０００８】
上記の目的の枠内の第２の態様は、追加的な費用をかけることなく、追加的な作動可能な減速機能が下降制御の際に可能であるものとすること、流量調整弁の一方または双方の意図的な能動的抑制（active overrupting）が望ましいこと、あるいは少なくとも１つの追加的な液体消費器のための供給圧力が、単純な方法で、かつ費用を最小限にとどめて、たとえば上昇制御のための供給圧力よりも低い値に調節可能であるものとすることである。上記の費用は主として、弁アクチュエータとしての磁石の使用に関わるものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記目的は、請求項１の特徴によって達成される。
【００１０】
少なくとも１つの他の、電気的に作動可能な切替要素が、もはや適正に作動しなくなった場合、冗長切替要素が能動的に介入するため、電気油圧式昇降制御装置の動作信頼性が高まる。この冗長切替要素の能動的な介入により、主として、負荷が制御されずに移動したり、負荷が不所望に下がることが回避される。たとえば、比例圧力制御弁が下降制御中または上昇制御中に機能停滞することにより、その比例磁石によって調整することがもはやできない（油圧シリンダが負荷のもとで後退しているか、あるいは負荷に抗して延伸しているであろう）のであれば、効果的な冗長切替要素は、開位置で、２方向流量調整弁の圧力バランスを負荷保持停止位置（下方へ移動する油圧昇降シリンダを停止させる位置）に移動させるか、あるいは、３方向流量調整弁の圧力バランスを開位置（油圧昇降シリンダが停止するように槽へ排流する位置）に移動させる。比例圧力制御弁が適正に機能する場合、冗長切替要素は、各パイロット回路に介入することはなく、これは、各比例磁石が電流を印加されて、その閉位置に維持されることになる場合に、冗長切替要素が電流を供給されることになるからである。冗長切替要素は、一体的に組み入れることが簡単であるとともに最小限の費用しか必要としない安全コンポーネントである。この機能のため、制御電子機器には切替要素の磁石のみが必要とされ、油圧の観点から見て、パイロット油のための単純な小型の弁で十分である。
【００１１】
しかしながら、この構成のため、冗長切替要素は、付加的で有利な実現可能性を提供するが、この実現可能性に関連して、現代の産業車両の場合に提供される電子制御ユニットが、個々のプログラムルーチンまたは機能に対する多くの実現可能性を提供するマイクロプロセッサを含むものと考えなくてはならない。下降制御の際に冗長切替要素をその開位置に換えることによって、下降移動の追加的な個々の減速が、比例圧力制御弁の差圧による以外の方法で、たとえば２方向流量調整弁の圧力バランスを閉位置に移すことにより可能である。同様な個々の減速が、上昇制御の際に３方向流量調整弁の圧力バランスを介しても行われる。さらに、冗長切替要素は、２方向流量調整弁または３方向流量調整弁を能動的に抑制することができる、すなわち個々の圧力バランスを、それぞれ閉位置および完全な開位置に移すことがでる。最後に、冗長切替要素は、可変圧力制限弁として作用し、３方向流量調整弁の圧力バランスのパイロット圧力を変えることができる。この圧力バランスは、油圧式昇降シリンダの供給圧力よりも低い少なくとも１つの追加の液体消費器のための供給圧力を調整する。制御電子機器と協動する冗長切替要素は、産業車両のより普遍的な制御のための実現可能性を提供し、既に存在している上位の電子機器（superordinate electronics）の効率が、いかなる追加費用も必要とすることなく用いられる。
【００１２】
冗長切替要素は、槽と、２方向流量調整弁の圧力バランスの開きパイロット側および／または３方向流量調整弁の圧力バランスの閉じパイロット側のいずれかとの間に配置されるものとする。この位置では、冗長切替要素は、能動的に作動されると、各圧力バランスのためにパイロット圧力を解放して、この圧力バランスが冗長切替要素の閉位置または開位置に必然的に移るようにする。
【００１３】
冗長切替要素により、圧力解放の感度制御（sensitive control）を調整することができるように、この冗長切替要素を、開方向にパイロット圧力制御部を有するとともに閉方向に調整のためのアクチュエータとして比例磁石を有する２／２方向制御弁として実施することが好適である。この実施態様は、冗長切替要素が可変圧力制御弁として作用し、パイロット圧力を個別に調整する必要がある場合に有利となる。しかしながら、望ましい安全性の面については、冗長切替要素が開位置と閉位置との間で調整される（黒／白機能）ことができるだけで十分であろう。
【００１４】
このため、開方向にパイロット圧力制御部を有するとともに閉方向に調整のためのアクチュエータとして比例磁石を有する２／２方向制御弁は、安全性が高められるという要件だけが満たされればよい場合には、冗長切替要素として十分であろう。この種の構造設計を有する２／２方向弁は、価格が抑えられており、機能上の信頼性がある。冗長切替要素はここでは、漏れのない閉位置を特徴とするシート弁である場合が好適であろう。
【００１５】
好適な実施形態によれば、冗長切替要素のパイロット圧力制御部（このパイロット圧力制御部によって冗長切替要素がその開位置に移される）は、２方向流量調整弁の圧力バランスの開きパイロット側または３方向流量調整弁の圧力バランスの閉じパイロット側に接続される。したがって、パイロット圧力が各圧力バランスに印加されている間は、冗長切替要素はその開位置の方向に負荷をかけられることになるが、冗長切替要素がその閉位置に能動的に電気的に移されていない場合、この開位置をとることしかできない。
【００１６】
冗長切替要素が双方の流量調整弁と連動し、圧力に応じて各流量調整弁についての機能を果たす場合に、すなわち即座に作動圧力バランスを冗長切替要素に接続する場合に、動作信頼性はさらにいっそう高まり、このことは、選択されたパイロット圧力またはより高いパイロット圧力が印加されることになるという作用を有する。そのため、冗長切替要素は、上昇制御の際には３方向流量調整弁と自動的に協動し、下降制御の際には２方向流量調整弁と自動的に協動することになる。
【００１７】
好適な実施形態によれば、冗長切替要素は、制御−圧力の圧力制限弁に平行して配置することができる。この配置は、パイロット圧力チャネルが圧力制限弁を介して槽またはいずれにしても戻りラインに延出するため、構造上の利点を提供する。冗長切替要素が、比例磁石によって操作されるようになっているとともに可変電流を印加されたときに圧力制限弁の機能を担う圧力制御弁として実施される場合、圧力制限弁がなくて済むこともある。
【００１８】
冗長切替要素は、制御電子機器によってガイドされると、既に述べたように、比例圧力制御弁として実施される場合には電気的に調整可能な圧力制限弁の機能を果たすことができ、それによって、３方向流量調整弁の圧力バランスが追加の液体消費器のために、より低い供給圧力に調整するようになっている。上述した機能すべては、小型弁および磁石により達成することができる。
【００１９】
たとえば、下降制御の際に３方向流量調整弁の誤動作が起こる場合では、３方向流量調整弁の比例磁石が無電流となると即座に、パイロット回路内に配置された冗長切替要素がその開位置に移ることになるため、油圧式昇降シリンダは、圧力バランスの負荷保持機能にもかかわらず、パイロット回路を介して非常にゆっくり後続移動をし得る。この理由のため、アクチュエータとして切替磁石を有する４／２方向切替弁として冗長切替要素を実施すること、およびパイロットラインを下降枝路のところまで遮断して、その漏れ防止性が産業車両のための要件を少なくとも満たすが、圧力バランスの開きパイロット側が槽に直接開放されるようにすることが好適であろう。これにより、圧力バランスの完全な負荷保持機能がもたらされ、それによって、油圧式昇降シリンダが、比例圧力制御弁が機能停滞した場合であっても確実に静止状態にあるままであるようになっている。
【００２０】
冗長切替要素が追加の消費器のために圧力を低下させる機能を実行するように意図されている場合であっても、この高い安全水準を保証することができるようにするには、アクチュエータとして比例磁石を有する４／３方向比例圧力制御弁として冗長切替要素を実施すること、および、それぞれ下降枝路からの、ならびに２方向流量調整弁の圧力バランスの閉じパイロット側からの２つのパイロットラインと接続することが好適であろう。４／３方向比例圧力制御弁は、下降制御の中断の場合に脱励磁（de-excited）させられる場合、２方向流量調整弁の圧力バランスの開きパイロット側が槽の方へ開放し、圧力バランスが負荷を保持するために調整される停止位置をとる。この切替位置は、上昇制御が中断されている場合にもとられる。この切替位置は、供給圧力が加えられた場合、３方向流量調整弁の圧力バランスの閉じパイロット側が槽の方へ開放されることによって、圧力バランスが閉位置に調整されるという作用を有する。流量調整弁の比例磁石の１つが上昇制御または下降制御のために電流を印加されると即座に、４／３方向比例圧力制御弁の比例磁石もまた、最大電流を印加されることになる。結果としての切替位置は、下降枝路から２方向流量調整弁の圧力バランスの開きパイロット側までパイロットラインを開設し、３方向流量調整弁の圧力バランスの閉じパイロット側へのパイロットラインの槽との接続を遮断する。しかしながら、追加の消費器が上昇制御の際に接続される場合、４／３方向比例圧力制御弁の比例磁石は、制御ばねおよびパイロット圧力に対する（agaist）所望の圧力減少にしたがって電流値を印加され、この電流値によって、３方向弁流量調整弁の圧力バランスのためにパイロット圧力を低減するように制御機能が実行される。これらの機能すべては、単一弁、および１つのみの比例磁石によって達成され得る。
【００２１】
好適な実施形態によれば、４／２方向切替弁または４／３方向比例圧力制御弁は、漏れ防止性が産業車両の要件を満たす摺動弁として実施される。このことは、弁が、産業車両の漏れ防止性の判定基準に関して要件を満たしていることを意味する。尚、本明細書中で２／２方向制御弁や４／２方向切替弁などで使われている、２／２や４／２などは、それぞれ２つの方向を切り替えるため２つの異なる位置で切り替えることができる弁、４つの方向を切り替えるため２つの異なる位置で切り替えることができる弁を指すものである。
【００２２】
摺動弁には、槽の圧力に関して圧力補償されることによって冗長切替要素のための使用に十分である弁摺動部材、切替磁石、または可能な限り小型であり、かつ微弱であり、したがって廉価である比例磁石を設けることが好適であろう。冗長切替要素が追加の消費器に対する圧力限界も制御する場合、パイロット圧力（これに抗して比例磁石が動作する）は、弁摺動部材の小さなサブエリアにのみ作用する。
【００２３】
上述した構造設計を有する電気油圧式昇降制御装置は、内燃機関を備えたスタッカー車両ならびに電気モータを備えたスタッカー車両に使用することができる。電気モータにより駆動されるスタッカー車両の場合では、昇降制御装置は、エネルギー回復を用いて、あるいはエネルギー回復を用いずに（回復下降（recovery lowering））使用することができる。回復下降動作のために、電気モータが発生器としてポンプを介して駆動される場合、必要とされるのは、２方向流量調整弁の圧力バランスの上流で、下降枝路を、回復ラインを介してポンプの吸引側に接続すること、およびポンプと槽との間に逆止弁を配置することだけである。負荷圧力が高く、追加の液体消費器が接続されていない場合、満量（２方向流量調整弁の圧力バランスによって調整される）をポンプにより運ぶことができる。追加の液体消費器が接続されている場合、回復下降の際に、２方向流量調整弁の圧力バランスは、即座の要求に対応するポンプを介して電流を調整することになる。冗長切替要素は、適正に機能している場合は介入しないが、誤作動の場合、および圧力が追加の消費器のために低下されなくてはならないある特定の場合にのみ介入する。
【００２４】
昇降制御装置の電気的に能動的に作動可能なコンポーネントは、マイクロプロセッサまたは論理回路を含むとともに要件（選択されたか、あるいは自動スキームに従っている）に従って種々の動作ルーチンを実行する電子制御ユニットに接続されるものとする。
【００２５】
本発明の主題の実施形態を、図面の参照を行いながら説明する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１の電気油圧式昇降制御装置では、上昇制御のために油圧シリンダＺが圧力源Ｐ（油圧ポンプ）により給送され、この圧力源は、たとえば電気モータすなわちディーゼルエンジンＭにより駆動され、追加の液体消費器が給送される必要がない場合には油圧シリンダＺの下降制御の間は停止された状態のままであり得り、あるいは（図４）この油圧ポンプは、エネルギーを回復させるためにモータとして動作し得る。油圧ポンプは、槽Ｔから油圧媒体を吸引し、３方向流量調整弁Ｒ１を内部に設けた上昇枝路１に作用する。３方向流量調整弁Ｒ１は、比例圧力制御弁３（これによって上昇速度が比例磁石４により調整される）、および上昇枝路１と槽Ｔとの間にある圧力バランス５からなる。圧力制御弁３は、停止位置の方向にばね荷重される。圧力バランス５の閉じパイロット側（制御ばねによっても作用される）につながっているパイロットライン６は、油圧シリンダＺと圧力制御弁３との間の地点から分岐している。さらにパイロットライン７が、圧力制御弁３の上流で上昇枝路１から分岐しており、圧力バランス５の開きパイロット側につながっている。
【００２７】
槽につながっている下降枝路２は、圧力制御弁３と油圧シリンダＺとの間で上昇枝路１から分岐しており、この下降枝路２は、下降制御のために２方向流量調整弁Ｒ２を備える。２方向流量調整弁Ｒ２は、圧力制御弁８（これによって、下降速度を比例磁石９により調整することができる）、および圧力バランス１０からなる。圧力制御弁８は、停止位置の方向にばね荷重されており、負荷圧力を漏れのない状態に保つことができる。圧力バランス１０の閉じパイロット側２２につながっているパイロットライン１１は、圧力バランス１０と油圧シリンダＺとの間で下降枝路２から分岐しており、パイロットライン１２は、圧力バランス１０と圧力制御弁８との間で下降枝路２から分岐し、圧力バランス１０の開きパイロット側１９につながっている。開きパイロット側は、制御ばねによっても作用される。パイロットライン１２ａは、パイロットライン１２から分岐し、槽Ｔにつながっており、たとえば圧力制限弁１３を有する。
【００２８】
２方向流量調整弁Ｒ２は、２つの能動的に電気的に動作可能なコンポーネント（比例磁石４、９）のほかに、電気的に動作可能な冗長切替要素Ａと連動し、比例磁石９が電流を印加されると、冗長切替要素Ａは電流を印加される。図示の実施形態では、この冗長切替要素Ａは、シート弁のような構造、すなわち漏れのない閉位置を有する構造をした２／２方向弁１４であり、この２／２方向弁１４は、切替磁石１５によって、弁１４の開きパイロット側２１にあるパイロットライン１２ａにおけるパイロット圧力から分圧した圧力に抗して、図示の閉位置に移動されるようになっている。冗長切替要素Ａは、たとえば圧力制限弁１３のライン部分内に圧力制限弁１３に平行であるように配置される。
【００２９】
機能
下降制御を開始する前に、負荷圧力が圧力制御弁８によって保持される。次に、比例磁石９が電流を印加され、その電流の長さは、所望の下降速度に対応する。同時に、切替磁石１５が、上位制御ユニット（図示せず）によって電流を印加されて、冗長切替要素Ａが、その停止位置（図示）に移動することになる。比例磁石９への電流の印加に応答して、圧力制御弁８は、調整可能な調量孔（metering orifce）を介して圧力媒体を流出させ、圧力バランス１０は、調量孔にわたって差圧を保ち、その結果、下降速度を一定に保つ。圧力バランス１０は、パイロットライン１１および１２におけるパイロット圧力およびその制御ばねに応じた（負荷とは無関係）位置に自動的に調整される。
【００３０】
圧力バランス１０が、下降移動が中断している際に、汚染または機械的欠陥（mechanical defect）により機能停滞しない場合、圧力制御弁８は、比例磁石９を脱励磁することによって、その閉位置に移動することができるため、油圧シリンダＺが停止するようになる。したがって、圧力バランス１０の誤動作は問題とはならない。しかしながら、圧力制御弁８自体が、汚染または機械的欠陥により機能せず、比例磁石９の脱励磁にかかわらず閉位置に移動しないのであれば、圧力制御弁８はもはや比例磁石９によって能動的に作用できず、かつ圧力バランス１０が開いた状態のままでもあるため、油圧シリンダＺは、負荷のもとで下方への移動を続行するであろう。この場合、冗長切替要素Ａの切替磁石１５は、比例磁石９とともに脱励磁され、それによって、パイロットライン１２ａのパイロット圧力により、冗長切替要素Ａが、その開位置に急激に移動し、パイロット圧力を槽に排出する。圧力バランス１０は、パイロットライン１１のパイロット圧力によってその閉位置に移動し、負荷圧力を保持する。油圧シリンダＺは停止することになる。圧力バランス１０が機能停滞する場合、冗長切替要素Ａを一回または複数回、励磁および脱励磁することが可能であり、それによって、圧力バランス１０のオペラビリティを回復させるようにする。
【００３１】
図２における電気油圧式昇降制御装置Ｓでは、冗長切替要素Ａは、３方向流量調整弁Ｒ１と連動する、すなわち、冗長切替要素Ａは、パイロットライン６ａ内に備えられており、このパイロットライン６ａは、槽につながっており、圧力バランス５の閉じパイロット側２０につながっているパイロットライン６から分岐し、誤動作の場合に、能動的な介入の可能性を与える。たとえば、圧力バランス５が誤動作により中間位置で停滞するのであれば、油圧シリンダＺのさらなる前進は、圧力制御弁３をその閉位置に比例磁石４によって移動することによって阻止され得る。しかしながら、圧力制御弁３が機能停滞する場合、油圧シリンダＺは、停止できるとしても、モータ／エンジンＭをオフに切替えることによって漸次に停止させられるにすぎない。しかしながら、このことは、他の液体消費器が圧力源によって給送されなければなれない場合には、保証されない。この場合、２／２方向弁１４が、比例磁石４および切替磁石１５の双方が脱励磁した状態で、その開位置にパイロットライン６、６ａのパイロット圧力によって迅速に移動され、それによって、パイロット圧力が槽の方へ急激に排出され、圧力バランス５が、上昇枝路１にわたる圧力によってパイロット圧力７を介して完全に開位置に移動することになり、この完全な開位置では、圧力媒体が上昇枝路１から槽に排出され、油圧シリンダＺが停止するようになる。冗長切替要素Ａは、複数回、励磁および脱励磁される場合、機能停滞した圧力バランス５のオペラビリティを回復させるのに用いられ得る。
【００３２】
図３では、油圧昇降制御装置Ｓは、産業車両の、共通の圧力源Ｐから供給されるさらに他の液体消費器のために、追加の制御手段ＳＨ、ＳＨ’と組み合わせられる。制御手段ＳＨは、たとえば、さらに他の液体消費器Ｚ’（たとえば傾斜シリンダ（tilt cylinder）または把持シリンダ（gripper cylinder））を動作するように機能し、この液体消費器Ｚ’は、油圧シリンダＺよりも低い供給圧力を必要とする。追加の液体消費器Ｚ’は、３方向流量調整弁Ｒ１の圧力制御弁３の上流で上昇枝路１から分岐している圧力ライン１’によって供給される。制御手段ＳＨにおいて、負荷とは無関係の動作モードも得るために、負荷圧力がパイロットライン６ｂを介してパイロットライン６に、次に、圧力バランス５の閉じパイロット側２０に印加され、この圧力印加は、圧力バランス５の閉じパイロット側２０へ個々のより高い制御圧力を伝える切換弁（change-over valve）１６を介して行われる。圧力バランス５は、必要とされる個々の圧力を調節する。
【００３３】
この実施形態では、冗長切換要素Ａは、切換弁１７を介して（あるいは、図４および図５に示すように、２つの別個のパイロットラインを介して）、２方向流量調整弁Ｒ２および３方向流量調整弁Ｒ１と交互に機能上連動する。パイロットライン１２’は、２方向流量調整弁Ｒ２のパイロットライン１２から分岐し、切換弁１７につながっている。パイロットライン６’は、切換弁１７のもう一方の側につながっており、３方向流量調整弁Ｒ１のパイロットライン６から分岐している。より高い個々のパイロット圧力は、パイロットライン１８内に送られ、このパイロットライン１８は、圧力制限弁１３および冗長切替要素Ａが中に配置され得る。
【００３４】
図３の冗長切替要素Ａは、その開きパイロット側２１で開方向にパイロットライン１８のパイロット圧力によって作用されるとともに比例磁石１５’により図示した閉位置の方向に移動され得る２／２方向比例圧力制御弁１４’である。
【００３５】
比例磁石１５’への電流の印加は、上昇制御中では、比例磁石４への電流の印加と同時に行われ、下降制御中では、比例磁石９への電流の印加と同時に行われる。比例磁石１５’は、冗長切替要素Ａの閉位置を調整するためだけでなく、油圧シリンダＺ’が単独に、または追加的に作動される場合において、おそらく、より弱い電流の印加に応じて、中間位置を調整し、それによって圧力バランス５に対するパイロットライン１８のパイロット圧力を低減するためにも用いられ得る。冗長切替要素は、たとえば追加の液体消費器Ｚ’のために低い供給圧力を調整するために、圧力バランス５の閉じパイロット側２０の制御圧力を調整する電気的に調整可能な圧力制限弁の機能を果たすことになる。このような構造設計を有する冗長切替要素Ａは、上昇制御および／または下降制御のためにパイロット圧力レベルを意図的に下げるためにも用いることができる。
【００３６】
機能
下降制御の間、切換弁１７は、パイロットライン６からのパイロット圧力がパイロットライン１８に広がるようにその左側の位置にある。圧力制御弁３が機能停滞した場合、比例磁石４が脱励磁しているにもかかわらず、比例磁石１５’も脱励磁されることになり、それによって、冗長切切替要素Ａがパイロットライン１８のパイロット圧力を介してその開位置に急激に移動し、槽の方へパイロット圧力を排出するようにする。圧力バランス５が、圧力媒体が槽の方へ直接排出される開位置に急激に移動すると、油圧シリンダＺがその前進移動を中断し、負荷圧力が圧力制御３および圧力制御弁８の下流で切換弁によって保持される。しかしながら、次に比例磁石１５’が、油圧シリンダＺが適正に停止しなかったことを検知するプログラムルーチンに従ってもっぱら脱励磁され得る。
【００３７】
下降制御中、切換弁１７は、パイロットライン１２および１２’それぞれの圧力がパイロットライン１８に広がるように図示の位置にある。圧力制御弁８が機能停滞するのであれば、圧力バランス１０は、初めに説明したように、その開位置に移動している冗長切替要素Ａを介してその閉位置に移動することになり、それによって、油圧シリンダＺの負荷圧力が保持されることになる。
【００３８】
液体消費器Ｚ’が作動される場合により低い供給圧力を調整するために、上位電子制御ユニットＣＵ（便宜的にマイクロプロセッサまたはいくつかの他の論理回路を含むものとする）が、圧力制御弁１４’を中間位置に移動させ、かつ調節式にパイロット圧力ライン１８から槽の方へ圧力媒体の一部を排出するのに十分なだけの大きさの電流を比例磁石１５’に印加して、それにより、圧力バランス５の閉じパイロット側２０にあるパイロット圧力を低減するようにすることで、圧力バランス２０が比較的多量の圧力媒体を槽の方に開放して、圧力ライン１’の供給圧力を低減させるようにする。
【００３９】
このことを保証するため、冗長切替要素Ａがその開位置にある状態では、油圧シリンダＺの非常に遅々とした下降移動は、比例圧力制御弁８が機能停滞している場合の下降制御の中断の後では行われず、図４および図５に呈示された冗長切替要素Ａは、切替磁石１５または比例磁石１５’の脱励磁状態で、下降枝路２に向けてパイロットライン１２を遮断するとともに、パイロットライン１２ｂを介して圧力バランス１０の開きパイロット側１９を槽に直接向けて開放する切替要素である。
【００４０】
図４では、冗長切替要素Ａは、ばね２６に対しアクチュエータとして切替磁石１５が設けられた４／２方向切替弁１４’’である。冗長切替要素Ａは、ここでは、追加の液体消費器のためにより低い供給圧力を調整するのに用いられるのではなく、誤動作の場合に流量調整弁Ｒ１、Ｒ２を保護するために用いられ、いくつかの他の理由（たとえば個々の減速作用または他の安全性の理由）のために各圧力バランスに対し任意の抑制切替作用を意図的に実行するのにも用いられ得る。
【００４１】
４／２方向の切替弁１４’’は、槽圧に対して圧力補償される弁摺動部材２７が設けられた摺動弁である。この切替弁１４’’は、２つのパイロットライン、すなわちパイロットライン１２（下降枝路２から延出している）と、圧力バランス５および切換弁１６（設けられる場合）のパイロットライン６ａ（閉じパイロット側２０から延出している）との間、ならびに槽Ｔと、圧力バランス１０の開きパイロット側１９につながっているパイロットライン１２ｂとの間に配置される。切替磁石１５の脱励磁した状態では、図示の切替位置は、パイロットライン１２、１２ｂが互いに分かれ、パイロットライン６ａおよび１２ｂがどちらも弁摺動部材２７内のブリッジ経路（架橋路：bridging passage）２４の方に開放されるところにある。切替磁石１５の励磁した状態では、切替位置は、パイロットライン６ａが槽Ｔから隔たり、パイロットライン１２、１２ｂが相互交差するところにある。
【００４２】
下降制御が中断したときに比例圧力制御弁８が機能停滞する場合、圧力バランス１０の開きパイロット側１９が、図示の切替位置で槽Ｔの方に開放されることにより、圧力バランス１０がその閉位置に移動し、負荷を保持するようになっている。油圧シリンダは停止するようになっている。上昇制御の場合の機能は、図２を参照して説明したものに対応する。
【００４３】
回復下降ライン２ａが点および破線で示されており、この回復下降ライン２ａは、比例圧力制御弁８と圧力バランス１０との間の下降枝路２から分岐し、ポンプＰの吸引側に接続されている。回復下降ライン２ａと槽との接続の間には逆止弁Ｖが示され、この逆止弁が槽の方向に遮断することによって、回復下降中に油圧シリンダＺからの圧力媒体がポンプＰを介して押され、このポンプＰは、エネルギーを回復するための発生器として作動する電気モータを駆動するモータとして作動する。次に、圧力媒体は、圧力バランス２０を介して槽に流れ、あるいは、追加の液体消費器が接続かつ供給される場合には、槽を越えた地点に流れる。速度制御可能なポンプＰが使用される場合、圧力バランス１０は、回復下降の際に、さらに液体消費器が追加的に接続されるのであれば、即座に必要とされる量を、ポンプＰを介して調整される。回復下降の付加機能は、図示の実施形態の各場合において容易に一体的に組み合わせられ得る。
【００４４】
図５において、冗長切替要素Ａは、ばね２６の力およびパイロットライン６ａから分岐したパイロットライン６ｃのパイロット圧力に対する弁摺動部材２７’のアクチュエータとして比例磁石１５’が設けられた４／３比例圧力制御弁１４’’’である。追加の接続は、図４に示すとともに既に説明した接続に対応する。弁摺動部材２７’は、便宜的にその部材の全エリアにわたって、パイロットライン２５を介して槽に関して圧力補償され、パイロットライン６ｃのパイロット圧力は、便宜的に、比例磁石１５’に対して弁摺動部材２７のエリアのサブエリアのみにしか作用せず、それによって、価格が手ごろな、微弱でコンパクトな比例磁石１５’の使用が可能となる。
【００４５】
上昇制御中または追加の液体消費器の制御中に、液体消費器の供給圧力を低減する目的で、圧力バランス５の閉じパイロット側２０におけるパイロット圧力を低減するために、たとえば比例磁石１５’は、パイロットライン６ａの所望のパイロット圧力にしたがって、各流量調整弁が保護されている場合よりも弱い電流を印加されて、切替弁がそれぞれマーキングされたオーバラップによって画定された端部位置間の調節中間切替位置をとるものとする。調節中間切替位置では、パイロットライン１２、１２ｂは相互接続され、同様にパイロットライン６ａは槽に直接接続される。
【図面の簡単な説明】
【図１】下降制御と連動する冗長切替要素を備える電気油圧式昇降制御装置のブロック図である。
【図２】上昇制御と連動する冗長切替要素を備える電気油圧式昇降制御装置のブロック図である。
【図３】上昇制御および下降制御と連動するとともに、上昇制御と連動したときに電気的に調整可能な圧力制限弁として機能して液体消費器のために圧力を低下させる、冗長切替要素を備える、追加の液体消費器を有する電気油圧式昇降制御装置のブロック図である。
【図４】別の実施形態のブロック図である。
【図５】さらに別の実施形態のブロック図である。

Claims (8)

1. 産業用スタッカートラック用の電気油圧式昇降制御装置（Ｓ）であって、圧力源（Ｐ）と油圧シリンダ（Ｚ）との間に設けた上昇枝路（１）を備え、上昇枝路（１）は比例磁石作動の２／２方向制御弁（３）、圧力バランス（５）及び圧力バランス（５）用の２つのパイロット圧力回路を備えている共に、少なくとも上昇制御のために電気的に作動可能であるようになっている３方向流量調整弁（Ｒ１）を有し、さらに、上昇枝路（１）から槽（Ｔ）の方へ分岐している下降枝路（２）を備え、比例磁石作動の２／２方向制御弁（３）及び圧力バランス（１０）が設けられている、下降制御のために電気的に作動可能な２方向流量調整弁（Ｒ２）を有する電気油圧式昇降制御装置（Ｓ）において、閉位置と開位置との間で能動的に電気的に作動可能である冗長切替要素（Ａ）が、槽（Ｔ）と２方向流量調整弁（Ｒ２）と３方向流量調整弁（Ｒ１）の一つまたは二つのパイロット圧力回路との間に設けられており、開位置ではそれぞれのパイロット圧力回路は、槽（Ｔ）内に解放されていることを特徴とする電気油圧式昇降制御装置。
2. 前記冗長切替要素（Ａ）は、前記槽（Ｔ）と、前記２方向流量調整弁（Ｒ２）の前記圧力バランス（１０）の開きパイロット側（１９）に導くパイロット圧力回路との間、または槽（Ｔ）と、前記３方向流量調整弁（Ｒ１）の前記圧力バランス（５）の閉じパイロット側（２０）に導くパイロット圧力回路との間、または槽（Ｔ）と、２方向流量調整弁（Ｒ２）の圧力バランス（１０）の開きパイロット側（１９）に導くパイロット圧力回路との間及び同時に槽（Ｔ）と、３方向流量調整弁（Ｒ１）の圧力バランス（５）の閉じパイロット側（２０）に導くパイロット圧力回路との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電気油圧式昇降制御装置。
3. 前記冗長切替要素（Ａ）は、開方向にパイロット圧力制御部（２１）を有し、閉方向にアクチュエータとして比例磁石（１５’）を有する２／２方向制御弁（１４’）であることを特徴とする請求項１に記載の電気油圧式昇降制御装置。
4. 前記冗長切替要素（Ａ）は、開方向にパイロット圧力制御部（２１）を有し、閉方向にアクチュエータとして切替磁石（１５’）を有する２／２方向制御弁（１４）であることを特徴とする請求項１に記載の電気油圧式昇降制御装置。
5. 前記冗長切替要素（Ａ）の前記パイロット圧力制御部（２１）は、前記２方向流量調整弁（Ｒ２）の前記圧力バランス（１０）の前記開きパイロット側（１９）または前記３方向流量調整弁（Ｒ１）の前記圧力バランス（５）の前記閉じパイロット側（２０）に接続されることを特徴とする請求項３または４に記載の電気油圧式昇降制御装置。
6. 冗長切替要素（Ａ）の前記パイロット制御部（２１）は、切換弁（１７）を介して、圧力に応じて、前記２方向流量調整弁（Ｒ２）の前記圧力バランス（１０）の前記開きパイロット側（１９）に、または前記３方向流量調整弁（Ｒ１）の前記圧力バランス（５）の前記開きパイロット側（２０）に接続されるようになっていることを特徴とする請求項５に記載の電気油圧式昇降制御装置。
7. 前記冗長切替要素（Ａ）は、前記下降枝路（２）と前記３方向流量調整弁（Ｒ１）の前記圧力バランス（５）の前記閉じパイロット側（２０）とにつながる別個のパイロットライン（１２、６ａ）の間、ならびに槽（Ｔ）と前記２方向流量調整弁（Ｒ２）の前記圧力バランス（１０）の前記開きパイロット側（１９）につながるパイロットライン（１２ｂ）との間に挿入されるとともに、切替方向のためのアクチュエータとして切替磁石（１５）が設けられる４／２方向切替弁（１４’’）であり、一方の切替位置では、前記パイロットライン（６ａ）を前記槽（Ｔ）と分離させるとともに前記パイロットライン（１２、１２ｂ）を接続し、もう一方の切替位置では、前記パイロットライン（１２、１２ｂ）を分離させるとともに前記パイロットライン（６ａ、１２）を前記槽と接続させることを特徴とする請求項２に記載の電気油圧式昇降制御装置。
8. 前記冗長切替要素（Ａ）は、前記下降枝路（２）と前記３方向流量調整弁（Ｒ１）の前記圧力バランス（５）の前記閉じパイロット側（２０）とにつながる別個のパイロットライン（１２、６ａ）の間、ならびに槽（Ｔ）と前記２方向流量調整弁（Ｒ２）の前記圧力バランス（１０）の前記開きパイロット側（１９）につながるパイロットライン（１２ｂ）との間に挿入されるとともに、切替方向のためのアクチュエータとして比例磁石（１５’）が設けられる４／３方向比例圧力制御弁（１４’’’）であり、一端の切替位置では、前記パイロットライン（６ａ）を前記槽（Ｔ）と分離させるとともに前記パイロットライン（１２、１２ｂ）に接続し、もう一端の切替位置では、前記パイロットライン（１２、１２ｂ）を分離させるとともに前記パイロットライン（６ａ、１２ｂ）を前記槽（Ｔ）と接続させ、パイロット圧力調整のための前記両端の切替位置の間に位置付けられるとともに前記パイロットライン（６ａ）のパイロット圧力にしたがって前記比例磁石に電流を印加することによって可変である中間の切替位置では、前記パイロットライン（１２、１２ｂ）を相互接続させるとともに前記パイロットライン（６ａ）を前記槽（Ｔ）に接続させることを特徴とする請求項２に記載の電気油圧式昇降制御装置。

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