[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP3156633B2 - 液体圧シリンダ及びフォークリフト - Google Patents

液体圧シリンダ及びフォークリフト

Info

Publication number
JP3156633B2
JP3156633B2 JP12987897A JP12987897A JP3156633B2 JP 3156633 B2 JP3156633 B2 JP 3156633B2 JP 12987897 A JP12987897 A JP 12987897A JP 12987897 A JP12987897 A JP 12987897A JP 3156633 B2 JP3156633 B2 JP 3156633B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
hole
reflection
ultrasonic sensor
ultrasonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP12987897A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10316389A (ja
Inventor
靖彦 成瀬
敏之 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP12987897A priority Critical patent/JP3156633B2/ja
Publication of JPH10316389A publication Critical patent/JPH10316389A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3156633B2 publication Critical patent/JP3156633B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体圧シリンダ及
びフォークリフトに関するものである。
【0002】
【従来の技術】フォークリフトでは、マスト後方にリフ
トシリンダが配設されており、フォークの昇降はリフト
シリンダが駆動されることにより行われる。従来、所定
の高さの荷入れ位置に簡単にフォークを上昇させるた
め、操作レバーの操作によるフォークの昇降とは別に、
操作パネルの操作によりフォークを自動的に揚高させる
自動揚高装置を備えたフォークリフトが提案されている
(例えば、特開平7−2496号公報)。この装置で
は、リフトシリンダの駆動を制御する荷役コントローラ
は、フォークの位置を揚高センサの検出信号により把握
して、フォークが目標位置に達するとリフトシリンダの
作動を停止させる。また、天井等の高さに制限のある屋
内作業において不用意なリフト操作でのマストによる天
井等の破損を防止するため、フォークの位置を揚高セン
サの検出信号により把握して、揚高が所定の高さより高
くなるのを規制する揚高規制機能を備えたフォークリフ
トも実施されている。
【0003】従来、揚高センサにはリール式のものが使
用されている。リール式の揚高センサは、一端がフォー
クに接続されたワイヤと、そのワイヤが巻き掛けられる
リールと、リールの回転量を検出するための回転検出器
(ポテンショメータ)を備えている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の揚高セ
ンサはワイヤが巻き掛けられたリールを装備することか
ら、センサとしては比較的大型であり、大きな設置スペ
ースを必要とするという問題がある。また、外部に露出
したワイヤが異物との接触により切断する虞がある。さ
らに、ポテンショメータの開口部から粉塵等が進入する
ため故障し易く、メンテナンスに手間が掛かるという問
題もある。特に海岸付近や食塩水を使用する環境下で作
業を行う場合、故障し易い。
【0005】そこで、本出願人は、障害物と接触して破
損する虞がなく、使用環境の影響を受け難く、しかもピ
ストンの位置を連続的に検出できることを目的として、
超音波を送信するとともにピストンで反射した反射波を
受信して、それに対応した電気信号を出力する超音波セ
ンサを装備した流体圧シリンダを発明した。
【0006】しかし、かかる流体圧シリンダは、動力の
媒体として液体、例えば油圧油を使用した場合、その中
には空気が混在しているため、繰り返して使用をするう
ちに油圧油から気泡が発生する虞がある。発生した気泡
がピストンの表面に付着した状態では、超音波センサか
ら送信された超音波が乱反射したり、反射波が減衰しや
すくなることが考えられ、気泡の発生を放置すると超音
波センサの検出精度が低下することが考えられる。
【0007】この気泡の除去は、油圧油を加圧処理する
ことによって大半を除去することは可能であるが、気泡
の完全な除去は困難であり、超音波センサの検出精度が
低下する虞があることは拭えない。
【0008】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、動力媒体である液体
から気泡が発生しても超音波センサの検出精度の低下を
抑制することができる液体圧シリンダを提供することに
ある。また、この液体圧シリンダを用いたフォークリフ
トを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1に記載の発明では、超音波を送信するとと
もに、ピストン又はピストンと一体に移動する反射部材
で反射した反射波を受信して、それに対応した電気信号
を出力する超音波センサを装備し、前記ピストンのピス
トンロッドと反対側に気体収容部を備えた。
【0010】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記気体収容部を、前記ピストンに
着脱可能に取り付けられた前記反射部材と、前記ピスト
ンとの間に設けられた空間により構成し、前記反射部材
には前記空間に連通する孔を形成した。
【0011】請求項3に記載の発明では、請求項2に記
載の発明において、前記孔を前記反射部材の中央部以外
の位置に設けた。請求項4に記載の発明では、請求項2
又は3に記載の発明において、前記孔を前記空間側が拡
径となるように形成した。
【0012】請求項5に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記気体収容部は、前記ピストンに
着脱可能に取り付けられた前記反射部材と、前記ピスト
ンとの間に設けられた空間により構成され、前記反射部
材の外周部と、シリンダチューブの内面との間には、シ
リンダ内に発生した気泡を前記気体収容部に移動可能な
隙間が設けられている。
【0013】請求項6に記載の発明では、請求項2〜5
に記載の発明において、前記反射部材を前記ピストンに
螺合固定した。請求項7に記載の発明では、請求項1〜
6に記載の発明において、動力の媒体を油圧油とした。
【0014】請求項8に記載の発明では、請求項7に記
載の発明の液体圧シリンダをフォークリフトのリフトシ
リンダに用いた。従って、請求項1に記載の発明によれ
ば、流体圧シリンダに装備された超音波センサから送信
された超音波は、ピストン又はピストンと一体に移動す
る反射部材で反射される。反射波は超音波センサで受信
され、超音波センサから反射波の強度に対応した電気信
号が出力される。従って、超音波センサを制御装置に接
続して、超音波の送信時から受信時までの時間を計測す
ることにより、ピストンまでの距離情報を得ることがで
きる。また、超音波センサが流体圧シリンダに装備され
ているため、センサが障害物と接触して破損する虞がな
く、センサが使用環境の影響を受け難い。
【0015】一方、液体中から発生した気泡は、気体収
容部に収容され、液体圧シリンダに装備された超音波セ
ンサから送信された超音波は気泡の影響を受けることな
く、超音波反射面で反射して超音波センサで受信され
る。
【0016】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
の発明の作用に加えて、反射部材がピストンのピストン
ロッドと反対側に、ピストンとの間に空間を有する状態
で取り付けられ、ピストンと反射部材との間に気体収容
部が設けられる。そして、反射部材のピストンロッドと
反対側の面が超音波反射面になる。また、発生した気泡
が孔を介して気体収容部へと収容される。
【0017】請求項3に記載の発明によれば、請求項2
の発明の作用に加えて、超音波センサから送信された超
音波が最も反射しやすい反射部材の中央部に孔がないた
め、超音波の反射が反射部材の孔による影響を受けにく
くなる。
【0018】請求項4に記載の発明によれば、請求項2
又は3の発明の作用に加えて、反射部材の超音波反射面
側の孔面積を減少でき、有効な反射面積が広くなる。請
求項5に記載の発明によれば、反射部材がピストンのピ
ストンロッドと反対側に、ピストンとの間に空間を有す
る状態で取り付けられ、ピストンと反射部材との間に気
体収容部が設けられる。そして、反射部材のピストンロ
ッドと反対側の面が超音波反射面になる。また、発生し
た気泡は、反射部材の外周部とシリンダチューブの内面
との間を通過して気体収容部に収容される。
【0019】請求項6に記載の発明によれば、請求項2
〜5のいずれかの発明の作用に加えて、反射部材の超音
波反射面側に反射部材をピストンに固定するネジが不要
となり、有効な反射面積が広くなる。
【0020】請求項7に記載の発明によれば、請求項1
〜6のいずれかの発明の作用に加えて、液体圧シリンダ
の動力の媒体に油圧油が使用されるため、気体、例えば
空気を使用した場合に比較して、超音波の伝達効率が良
くなり、測定条件が安定する。
【0021】請求項8に記載の発明のフォークリフトで
は、フォークの位置を連続的に簡単に検出できるため、
フォーク位置検出を必要とする制御等が容易となる。
【0022】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)以下、本発明を具体化した第1の
実施の形態を図1〜図5に従って説明する。
【0023】図3に示すように、産業車両としてのフォ
ークリフト1の車体2の前部には、左右一対のマスト3
が設けられている。マスト3はアウタマスト3aと、そ
の内側に昇降可能に装備されたインナマスト3bとから
なり、インナマスト3bの内側には移動体としてのフォ
ーク4aを備えたリフトブラケット4が昇降可能に支持
されている。各マスト3の後方には液体圧シリンダとし
てのリフトシリンダ5が配設されており、そのピストン
ロッド6の先端がインナマスト3bの上部に連結されて
いる。インナマスト3bの上部にはチェーンホイール
(図示せず)が支承され、該チェーンホイールには一端
がリフトブラケット4に、他端がリフトシリンダ5の上
部にそれぞれ連結されたチェーン(図示せず)が掛装さ
れている。そして、運転室Rに設けられた荷役レバー7
の操作により、リフトシリンダ5が伸縮駆動され、フォ
ーク4aがリフトブラケット4と共にマスト3に沿って
昇降するようになっている。液体圧シリンダには動力の
媒体として油圧油を使用する油圧シリンダが使用されて
いる。
【0024】図1に示すように、リフトシリンダ5には
単動シリンダが使用され、円筒状のシリンダチューブ
8、ヘッドカバーとしてのボトムブロック9、ロッドカ
バー10、ピストンロッド6及びピストンロッド6と一
体移動可能に形成されたピストン11を備え、ボトムブ
ロック9側が下になる状態で使用される。ボトムブロッ
ク9はシリンダチューブ8に溶接固定され、ロッドカバ
ー10はシリンダチューブ8に螺合固定されている。ピ
ストンロッド6はロッドカバー10の挿通口10aを貫
通してシリンダチューブ8内に挿通されており、挿通口
10aにはシール部材12が介装されている。また、シ
リンダチューブ8の先端外周面とロッドカバー10内面
との嵌合にはOリング13が介装されている。シリンダ
チューブ8の上端内周側にはピストンロッド6の突出を
規制する略円筒状の規制部材14が嵌挿されており、こ
の規制部材14の下面にピストン11が当接する位置が
ピストン11の上死点となる。
【0025】シリンダチューブ8には規制部材14の近
傍に排気口15が形成されている。排気口15にはオー
バーフローパイプ16が固定されており、ピストンロッ
ド6の突出移動時(上昇移動時)にピストン11により
圧縮される空気はこのオーバーフローパイプ16を介し
てホース17へ排気される。さらに、ピストン11側面
を通じてリフトシリンダ5のロッド側の室に溜まる油圧
油もこのオーバーフローパイプ16よりタンク34に戻
される。
【0026】図1及び図4に示すように、ピストン11
の下端には、円柱状の2つの突部18が形成されてい
る。突部18には、ネジ穴19が設けられており、ネジ
20によって反射部材としての反射板21が取り付けら
れている。反射板21は、ピストン11の直径より小さ
な円板形状に形成され、図5に示すように、取付孔22
と孔23が設けられている。孔23は、円柱状に形成さ
れている。取付孔22の直径はネジ穴19と同径であ
り、ネジ20を取付孔22に貫通させ、ネジ穴19に螺
合させる。これにより、ピストン11の下端に反射板2
1が取り付けられる。なお、ピストン11下端には突部
18が設けられ、また反射板21は突部18の先端に当
接して固定されていることから、ピストン11と反射板
21との間には空間24が存在する。孔23は、油圧油
から発生して反射板21の反射面21aに付着した気泡
を空間24に導く役割を果す。気体収容部25は、突起
部18と反射板21と空間24とにより構成されてい
る。なお、反射板21の外周部とシリンダチューブ8と
の隙間も気体収容部25としての役割を果す。
【0027】ボトムブロック9の上側にはピストン11
の下面と当接してその移動を規制する規制面9aが形成
されている。ボトムブロック9上側には反射板21を収
容可能な凹部26が形成されている。凹部26の下方に
は超音波センサ27を収容する室28が形成されるとと
もに、リフトシリンダ5への油圧油の供給、排出を行う
ポート29が室28を側方に開放する状態で形成されて
いる。ポート29は管路30を介して制御弁31に連結
され、制御弁31は管路33aを介してオイルポンプ3
2に、管路33bを介してオイルタンク34にそれぞれ
連結されている。また、室28内には油圧油の温度を検
出する温度検出手段としての温度センサ35が配設され
ている。なお、管路30はフローレギュレータバルブ
(図示せず)を介してポート29に連結されている。
【0028】図1及び図2に示すように、超音波センサ
27は送信側が反射板21と対向するようにボトムブロ
ック9に固定されている。超音波センサ27はセンサ振
動子36と、センサ振動子36を支持するケース37
と、センサ振動子36を覆うキャップ38とを備えてい
る。センサ振動子36はキャップ38に接着剤で貼り付
けられている。キャップ38はケース37に圧入固定さ
れ、キャップ38の端部内周面とケース37の外周面と
の間にはOリング39aが介装されている。センサ振動
子36にはキャップ38と反対側の面(背面)にバッキ
ング材(吸音材)40が設けられている。ケース37に
は雄ねじ部37aが形成され、その雄ねじ部37aがボ
トムブロック9の底壁に形成された取付け孔9bに螺合
された状態でボトムブロック9に固定されている。ボト
ムブロック9とケース37との間にはOリング39bが
介装されている。即ち、この実施の形態では超音波セン
サ27はリフトシリンダ5に内蔵された状態で装備され
ている。
【0029】キャップ38の材質は特に限定されない
が、キャップ38の材質と厚みで周波数のマッチング
(音響インピーダンス)の良し悪しが変わるため、材質
に応じて適正な厚みに設定される。金属としては加工性
や強度等の観点から鉄やアルミニウムが好ましい。この
実施の形態では金属製のキャップ38が使用され、その
材質としてアルミニウムが使用されている。また、ケー
ス37も金属製である。
【0030】超音波センサ27は送受信回路41に電気
的に接続されている。送受信回路41は制御装置42と
電気的に接続されている。送受信回路41は超音波発振
器(図示せず)を備えており、制御装置42からの制御
信号に基づいて、所定周波数の超音波送信信号を超音波
センサ27に送信(出力)する。また、送受信回路41
は増幅器及び検波器(いずれも図示せず)を備え、超音
波センサ27から出力されたアナログ電気信号を増幅す
るとともにパルス信号に変換して制御装置42に出力す
るようになっている。
【0031】制御装置42は制御手段及び演算手段とし
てのCPU(中央処理装置)43と、超音波送信信号を
出力してからその反射波を受信するまでの時間を計測す
る計時手段としてのカウンタ44と、制御プログラム及
びフォークの位置の演算に必要なデータ等を記憶した記
憶装置45とを備えている。
【0032】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。荷役レバー7が中立位置に配置された状態で
は、管路30は両管路33a,33bとの連通が遮断さ
れた状態にあり、管路30を介した油圧油の供給、排出
のいずれも行われず、ピストンロッド6は停止状態に保
持される。
【0033】荷役レバー7が上昇位置に操作されると、
制御弁31が管路30と管路33aとを連通させる供給
位置に切り換えられ、オイルポンプ32から吐出された
油圧油が管路30を介してリフトシリンダ5内に供給さ
れる。その結果、リフトシリンダ5内に供給された油圧
油によりピストン11とともにピストンロッド6が押し
上げられて、フォーク4aが上昇する。
【0034】一方、荷役レバー7が下降位置に操作され
ると、制御弁31が管路30と管路33bとを連通させ
る排出位置に切り換えられる。その結果、ピストン11
に作用する油圧油の圧力よりピストンロッド6の自重及
びフォーク4aの自重等による圧力により、ピストンロ
ッド6がピストン11とともに下降してシリンダチュー
ブ8内の油圧油が排出され、フォーク4aは下降する。
【0035】CPU43はフォーク4aの位置を検出す
る場合、超音波の往復に必要な最大時間より大きな所定
時間間隔で測定要求信号を送受信回路41に出力する。
送受信回路41は測定要求信号に基づいて超音波センサ
27に所定周波数の電気信号を出力し、それに対応して
超音波センサ27から所定周波数の超音波が出力され
る。超音波センサ27から出力された超音波は、油圧油
中を進む。そして、反射板21の反射面21aで反射し
た反射波(エコー)が超音波センサ27に到達すると、
超音波センサ27は受信した超音波に対応した電気信号
を送受信回路41に出力する。送受信回路41は超音波
センサ27から入力したアナログ信号を増幅するととも
に、パルス信号に変換して制御装置42に出力する。
【0036】油圧油中の音速は約1400m/sec であ
り、フォーク4aが最高揚高位置に配置されたときの超
音波センサ27からピストン11下面までの距離Lは
1.5m程度であるため、超音波の往復に必要な最大時
間は2.2sec 程度となる。従って、連続的にフォーク
4aの位置を検出する場合、この時間より大きな間隔で
測定要求信号が出力される。また、超音波発振器から出
力される周波数は、油圧油の種類、超音波センサ27の
種類などにより適宜設定され、例えば0.1〜5MHz
(メガヘルツ)程度の値が使用される。
【0037】CPU43は測定要求信号を送受信回路4
1に出力した時点からの経過時間をカウンタ44で計測
し、カウンタ44のカウント値により、超音波の送信時
から反射波の受信時までの時間tを演算する。また、C
PU43は温度センサ35の検出信号から油圧油の温度
を演算し、その温度における音速cを記憶装置45に記
憶されたデータに基づいて演算する。次にCPU43は
前記時間tと音速cとに基づいて超音波センサ27から
ピストン11の底面までの距離Lを(1)式から演算す
る。
【0038】L=ct/2…(1) そして、CPU43は記憶装置45に記憶されている前
記距離Lと、フォーク4aの位置(揚高)Hとの関係式
からフォーク4aの位置Hを演算する。得られたフォー
ク4aの位置データは、例えばフォークリフト1の揺動
規制制御に使用される。
【0039】油圧油から発生した気泡が反射面21aに
付着する位置に移動した場合、気泡は反射板21に設け
られた孔23を通過し、空間24に集められる。また、
油圧油から発生した気泡の一部は、直接反射板21の外
周とシリンダチューブ8との隙間に集まる。従って、反
射面21aには気泡が存在せず、超音波センサ27の位
置検出精度の低下を抑制することができる。
【0040】また、気泡の発生を防止するために油圧油
を特別に処理する作業は不要になり、反射板16をネジ
20によって取り付ける作業だけで、気泡が発生しても
超音波センサ27の位置検出精度の低下を抑制すること
ができる。
【0041】上記実施の形態によれば、以下に示す効果
を有する。 (イ) 動力媒体である液体中から気泡が発生しても、
気泡は気体収容部25に収容され、反射面21aには気
泡が存在しない。従って、超音波センサ27から送信さ
れた超音波は気泡の影響を受けることなく、超音波セン
サ27の位置検出精度の低下を抑制することができる。
【0042】(ロ) 反射板21は、ネジ20によって
突部18に取り付けるだけでピストン11に簡単に取り
付けることができる。 (ハ) フォーク4aの位置がリフトシリンダ5に装備
された超音波センサ27を使用して検出される。従っ
て、従来技術で使用されていたリール式センサ等と異な
り、障害物と接触して破損する虞がなく、センサの取付
けスペースの確保の心配が不要となる。また、使用環境
の影響を受け難く、悪環境下で作業を行う場合にも信頼
性が向上する。さらに、外乱の影響を受け難く、信頼性
がより向上する。
【0043】(ニ) 超音波センサ27から送信される
超音波の伝達媒体が油圧油のため、空気を媒体とした場
合に比較して超音波の伝達効率が良く、即ち超音波の減
衰が小さくなり、測定条件が安定する。
【0044】(ホ) CPU43は油圧油の温度を検出
するとともに、温度補正を行った油圧油中の音速値を使
用して超音波センサ27からピストン11までの距離を
演算するため、超音波センサ27の位置検出精度が向上
する。 (第2の実施の形態)次に、第2の実施の形態を図6及
び図7に従って説明する。なお、この実施の形態におい
ては、前記第1の実施の形態と同様の部材については同
一の符号を付して詳しい説明を省略する。従って、以下
には第1の実施の形態と異なった点を中心に説明する。
【0045】図6及び図7に示すように、この実施の形
態では、反射板21の孔23の形状及び位置が異なる点
が前記実施の形態と異なっている。孔23の形状は、反
射板21とピストン11との間の空間24側が拡径する
円錐台形状に形成されている。従って、反射板21の反
射面21aでは、孔23の径が小さくなり、送信された
超音波の反射に際して孔23による影響を受けにくくな
る。
【0046】また、孔23は、反射板21の中央部を除
いた位置に設けられている。従って、反射板21の中央
部には孔が存在せず、超音波センサ27から送信された
超音波が超音波センサ27に最も戻りやすい状態で反射
する反射面21aの中央部で、孔23による影響を受け
ずに反射することができる。
【0047】この実施の形態によれば、第1の実施の形
態の(イ)〜(ホ)の効果に加えて、以下に示す効果を
有する。 (イ)孔23は空間24側が拡径するように形成されて
いるので、反射板21の反射面21a側の孔面積を小さ
くすることができ、反射面21aの有効面積を広く形成
できる。従って、超音波センサ27の位置検出精度が向
上する。
【0048】(ロ)孔23を反射板21の中央部を除い
て設けたことにより、孔23の存在による超音波の反射
面21aでの反射に対する悪影響を小さくすることがで
き、超音波センサ27の位置検出精度が向上する。 (第3の実施の形態)次に、第3の実施の形態を図8に
従って説明する。なお、この実施の形態においては、前
記第1の実施の形態と同様の部材については同一の符号
を付して詳しい説明を省略する。従って、以下には第1
の実施の形態と異なった点を中心に説明する。
【0049】図8に示すように、この実施の形態では、
ピストン11に反射板21を取り付ける方法として、ネ
ジ穴19、ネジ20、取付孔22を設けずに、ピストン
11下部に反射板21を螺合して固定する点が前記実施
の形態と異なっている。
【0050】ピストン11の下部には、円筒状の突部4
6が突出形成され、その外周面の下部には雄ねじ部46
aが設けられている。また、雄ねじ部46aより上側に
は複数の連通孔47が設けられている。
【0051】反射板21は円板形状に形成され、ピスト
ン11側の面には雄ねじ部46aに対応した雌ねじ部4
8aを有する円筒状の取付部48が突出形成されてい
る。なお、反射板21には、前記実施の形態と同様に孔
23が設けられている。
【0052】この実施の形態では、反射板21は、反射
板21の雌ねじ部48aを突部46の雄ねじ部46aに
螺合することにより、ピストン11の下面との間に空間
24が形成される状態で突部46に固定される。空間2
4は連通孔47により、反射板21の外周部とシリンダ
チューブ8との隙間に連通されている。また、ネジ20
及びネジ孔22が不要となることから、反射板21の反
射面21aでは、超音波の反射に際してネジ穴19、ネ
ジ20及び取付孔22による影響を受けにくくなる。な
お、反射板21に取付部48を設けずに、雄ねじ部46
aに螺合する雌ねじ部48aを形成したものであっても
よい。
【0053】この実施の形態によれば、第1の実施の形
態の効果に加えて、以下に示す効果を有する。 (イ)ネジ20及び取付孔22が不要となることから、
同じ径の反射板21でも有効な反射面21aを広くでき
る。従って、超音波センサ27の位置検出精度が向上す
る。
【0054】(ロ)反射板21の雌ねじ部48aを突部
46の雄ねじ部46aに螺合することにより、反射板2
1をピストン11を取り付けることができ、反射板21
を取り付ける作業が容易になる。
【0055】なお、実施の形態は上記に限らず、例えば
以下の場合であってもよい。 ○ 気体収容部25は、ピストン11の下端に存在すれ
ばよく、例えば図9に示すように、ピストン11と別に
形成した反射板21を用いずに、ピストン11の下部に
環状の溝49を設けて空間24を形成し、ピストン11
の下端面に孔23を設けたものであってもよい。なお、
溝49の形状は環状に限らず、直線状あるいは円弧状で
あってもよい。この場合、反射板21を取り付ける作業
が不要になる。 ○ 気体収容部25は、反射部材と、反射部材とピスト
ンとの間の空間とを有するものであればよく、例えば図
10に示すように、突部18を四角柱形状とし、その側
面にネジ穴19を設け、反射板21のピストン11側の
面に突部18に対応した取付部50を突出形成し、取付
部50にネジ穴19に対応した取付孔22を設けて、ネ
ジ20で取り付けるものであってもよい。この場合、反
射面21aにネジ20が存在せず、有効な反射面積を広
くすることができ、超音波センサ27の位置検出精度が
向上する。 ○ 前記第1〜第3の実施の形態及びその他の実施の形
態において、孔23を設けない構成とする。この場合、
反射面21aに孔23が存在せず、有効な反射面積を広
くすることができ、超音波センサ27の位置検出精度が
向上する。また、反射部材(反射板21)の外周部とシ
リンダチューブ8の内面との間には十分な隙間があるの
で、シリンダ内に発生した気泡は前記隙間を通って気体
収容部25に移動される。 ○ 温度センサ35を設けずに、温度補正を行う構成と
してもよい。例えば、フォーク4aが最下降位置あるい
は最上昇位置に配置された状態、即ちフォーク4aの位
置が予め分かっている状態でピストン11の位置測定を
行う。そして、そのときの超音波の往復時間tとピスト
ン11底面までの距離Lから音速cを演算し、その音速
cをその後の位置演算に使用する。音速cの演算を適宜
行うことにより、位置検出精度が向上する。この場合、
温度センサ35がなくても実質的に温度補正が可能とな
る。 ○ 反射板21又はピストン11の反射面21aを、ピ
ストン11が上死点に配置された状態における超音波セ
ンサ27との距離が曲率半径となる曲面に形成する。こ
の場合、反射面21aが平面の場合に比較して、超音波
センサ27から送信された超音波の反射波がより効率よ
く超音波センサ27まで戻り、超音波センサ27の位置
検出精度が向上する。また、反射面21aで気泡が移動
するので孔23に入りやすくなる。 ○ 孔23の断面形状は、円形に限らず、例えば三角
形,四角形等の多角形、リング状、長孔であってもよ
い。 ○ 反射部材は、超音波反射面を有するものであればよ
く、板状物でなくてもよい。例えば有底筒、箱状物であ
ってもよい。 ○ 反射板21の形状は問わない。例えば四角板形状で
あってもよい。 ○ 反射板21の直径は、ピストン11の直径と同じで
あってもよい。この場合、反射板21の反射面21aが
広がり、超音波センサ27の位置検出精度が向上する。 ○ 突部18を長くしてもよい。この場合、空間24の
容積が広がり、液体から多くの気泡が発生した場合に
も、超音波センサ27の位置検出精度の低下を抑制する
ことができる。 ○ リフトシリンダ5を単動式シリンダに代えて復動式
シリンダで構成してもよい。また、フォークリフト1の
リフトシリンダ5に限らず、ティルトシリンダに適用し
てもよい。また、他の産業車両や産業機器において垂直
状態で使用されるシリンダに適用してもよい。
【0056】以下に、前記実施の形態から把握できる請
求項以外の技術的思想を効果とともに説明する。 (1) 前記反射部材は、ピストンのピストンロッドと
反対側の端部に形成された突部に対応した取付部を備
え、前記取付部は前記突部側面からネジを介して固定さ
れている請求項1〜5のいずれかに記載の液体圧シリン
ダ。この場合、超音波反射面にネジが存在せず、超音波
反射面を大きくすることができる。従って、超音波セン
サの位置検出精度が向上する。
【0057】(2) 前記気体収容部は、ピストンに一
体成形されている請求項1〜5のいずれかに記載の液体
圧シリンダ。この場合、ピストンの加工が容易になる。
また、反射部材を取り付ける作業が不要になる。
【0058】(3) 前記ピストン又は前記反射部材の
反射面を、ピストン上死点における超音波センサとの距
離が曲率半径となる曲面に形成したことを特徴とする請
求項1〜5のいずれかに記載の液体圧シリンダ。この場
合、超音波センサから送信された超音波の反射波がより
効率よく超音波センサまで戻り、フォークの位置を検出
する精度が向上する。また、反射面で気泡が移動するの
で気泡が気体収容部に集まりやすくなり、反射面に気泡
が付着しにくく、超音波センサの位置検出精度の低下を
抑制することができる。
【0059】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜7記載
の発明によれば、超音波センサが液体圧シリンダに装備
されているため、センサが障害物と接触して破損する虞
がなく、センサの取付けスペースの確保の心配が不要と
なる。また、使用環境及び外乱の影響を受け難く、悪環
境下で作業を行う場合にも信頼性が向上する。
【0060】また、液体中から発生した気泡は、気体収
容部に収容されるので、気泡が発生しても反射面に気泡
が付着した状態に保持されることが防止され、超音波セ
ンサの位置検出精度の低下を抑制できる。
【0061】請求項2に記載の発明によれば、反射部材
をピストンのピストンロッドと反対側に取り付けるだけ
で容易に気体収容部が設けられる。請求項3に記載の発
明によれば、超音波が最も有効に反射する反射部材の中
央部に孔がないため、超音波の反射が反射部材の孔によ
る影響を受けにくくなり、超音波センサの位置検出精度
の低下を抑制できる。
【0062】請求項4に記載の発明によれば、反射部材
の超音波反射面側の孔面積を減少でき、超音波センサの
位置検出精度が向上する。請求項5に記載の発明によれ
ば、反射部材に孔がないため、超音波の反射が反射部材
の孔による影響を受けにくくなる。
【0063】請求項6に記載の発明によれば、反射部材
の有効な反射面積を広くでき、超音波センサの位置検出
精度が向上する。請求項7に記載の発明によれば、液体
圧シリンダの動力の媒体に油圧油が使用されるため、超
音波の伝達効率が良くなり、測定条件が安定する。
【0064】請求項8に記載の発明のフォークリフトで
は、フォークの位置を連続的に簡単に検出できるため、
フォーク位置検出を必要とする制御等が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態のリフトシリンダの断面図。
【図2】同じく超音波センサ付近の断面図。
【図3】フォークリフトの側面図。
【図4】第1の実施の形態のリフトシリンダの要部側断
面図。
【図5】同じく反射板の底面図。
【図6】第2の実施の形態の反射板の要部断面図。
【図7】同じく反射板の底面図。
【図8】第3の実施の形態の気体収容部の要部断面図。
【図9】別の実施の形態の気体収容部の要部断面図。
【図10】同じく気体収容部の要部断面図。
【符号の説明】
1…フォークリフト、5…液体圧シリンダとしてのリフ
トシリンダ、6…ピストンロッド、8…シリンダチュー
ブ、11…ピストン、21…反射部材としての反射板、
23…孔、24…空間、25…気体収容部、27…超音
波センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B66F 9/22,9/24 F15B 15/28 G01B 17/00 G01S 15/02

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波を送信するとともに、ピストン又
    はピストンと一体に移動する反射部材で反射した反射波
    を受信して、それに対応した電気信号を出力する超音波
    センサを装備し、前記ピストンのピストンロッドと反対
    側に気体収容部を備えたことを特徴とする液体圧シリン
    ダ。
  2. 【請求項2】 前記気体収容部は、前記ピストンに着脱
    可能に取り付けられた前記反射部材と、前記ピストンと
    の間に設けられた空間により構成され、前記反射部材に
    は前記空間に連通する孔が形成されている請求項1に記
    載の液体圧シリンダ。
  3. 【請求項3】 前記孔は、前記反射部材の中央部以外の
    位置に設けられている請求項2に記載の液体圧シリン
    ダ。
  4. 【請求項4】 前記孔は、前記空間側が拡径となるよう
    に形成されている請求項2又は3に記載の液体圧シリン
    ダ。
  5. 【請求項5】 前記気体収容部は、前記ピストンに着脱
    可能に取り付けられた前記反射部材と、前記ピストンと
    の間に設けられた空間により構成され、前記反射部材の
    外周部と、シリンダチューブの内面との間には、シリン
    ダ内に発生した気泡を前記気体収容部に移動可能な隙間
    が設けられている請求項1に記載の液体圧シリンダ。
  6. 【請求項6】 前記反射部材は、前記ピストンに螺合固
    定されている請求項2〜5のいずれかに記載の液体圧シ
    リンダ。
  7. 【請求項7】 動力の媒体を油圧油とした請求項1〜6
    のいずれかに記載の液体圧シリンダ。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の液体圧シリンダをリフ
    トシリンダとして備えたフォークリフト。
JP12987897A 1997-05-20 1997-05-20 液体圧シリンダ及びフォークリフト Expired - Fee Related JP3156633B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12987897A JP3156633B2 (ja) 1997-05-20 1997-05-20 液体圧シリンダ及びフォークリフト

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12987897A JP3156633B2 (ja) 1997-05-20 1997-05-20 液体圧シリンダ及びフォークリフト

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10316389A JPH10316389A (ja) 1998-12-02
JP3156633B2 true JP3156633B2 (ja) 2001-04-16

Family

ID=15020562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12987897A Expired - Fee Related JP3156633B2 (ja) 1997-05-20 1997-05-20 液体圧シリンダ及びフォークリフト

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3156633B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3022883A1 (en) * 2016-06-17 2017-12-21 Becton, Dickinson And Company Method and apparatus for wetting internal fluid path surfaces of a fluid port to increase ultrasonic signal transmission

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10316389A (ja) 1998-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11292499A (ja) フォークリフトのリフトシリンダ及びマスト装置
CA2279567C (en) Position detector for fluid cylinder
US6490227B2 (en) Device and method for detecting position of movable body by using ultrasonic waves
US5104294A (en) Hydraulic pump assembly with accumulator and oil reservoir
JP3156633B2 (ja) 液体圧シリンダ及びフォークリフト
JPH10238513A (ja) 流体圧シリンダ、移動体の位置検出装置、移動体の速度検出装置及び産業車両
US6549873B1 (en) Position detecting device for hydraulic cylinder, and detecting method thereof
JP2011038975A (ja) 超音波液体検知装置
JPH10310396A (ja) 流体圧シリンダ及びフォークリフト
JPH10316388A (ja) 流体圧シリンダ及びフォークリフト
JP3185705B2 (ja) 移動体の位置検出装置、流体圧シリンダ及び産業車両
JPH10338492A (ja) 流体圧シリンダ及びフォークリフト
JP2001065513A (ja) 流体圧シリンダの位置検出装置及び該位置検出装置を備えた産業用車両
JP3239791B2 (ja) 移動体の位置検出装置及び産業車両
JP4131045B2 (ja) 移動体の位置検出装置、及び産業車両
KR20140143928A (ko) 실린더형 리프터
EP1078877B1 (en) Position detecting device and industrial vehicle having the position detecting device
US20210372090A1 (en) Boom Extension and Rotation Monitoring System
JP4257954B2 (ja) 流体圧シリンダの位置検出装置及び位置検出方法
JP2000072394A (ja) 流体圧シリンダ、移動体の位置検出装置、産業車両及びフォークリフト
JP3059833B2 (ja) 液面上浮遊物の吸取装置
CN116380187A (zh) 一种可实时确定流体体积和压力的高温高压中间容器
JPH0512465U (ja) 油圧エレベータの油漏れ検知装置
JPH11171435A (ja) 油圧エレベータの油溜り量異常検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100209

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130209

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140209

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees