JP2000016796A - 産業車両のティルト角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ティルト角を検出する回転変位センサを、テ
ィルトシリンダのボトム部からできるだけ離れた位置に
配置し、かつ取付位置の自由度を大きくする。 【解決手段】 ティルトシリンダ７より上方でフロント
プロテクタ14の後側の所定位置に回転式のポテンショメ
ータ17が固定され、その入力軸にレバー20が一体回転可
能に連結されている。ティルトシリンダ７のシリンダチ
ューブ７ｂには座22が水平方向に突出するように溶接で
固着され、座22にボールジョイント21ｂが螺着されてい
る。シリンダチューブ７ｂ及びレバー20は、ボールジョ
イント21ａ，21ｂに両端が固定されたロッド23を介して
連結されている。ロッド23はティルトシリンダ７と交差
する方向に延び、かつマストが垂直位置に配置された状
態において、フロントプロテクタ14とほぼ平行となるよ
うに配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は荷役用アタッチメン
トの支持及び昇降案内を行うマストが傾動可能に装備さ
れ、ティルトシリンダの作動によりマストが傾動される
産業車両のティルト角検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の産業車両であるフォークリフト
においては、車両の前部に設けられたアウタマスト及び
インナマストを備えたマストにリフトブラケットととも
にフォークが昇降可能に支持されている。そして、マス
トはリフトレバーの操作に基づくリフトシリンダの作動
により伸縮され、それに伴ってフォークが昇降される。
また、荷役作業を容易にするため及びフォークリフトの
走行中の安定性を良くするため、マストはティルトレバ
ーの操作に基づくティルトシリンダの作動により、垂直
の基準位置に対して前傾あるいは後傾される。

【０００３】フォークリフトはフォークに荷を積載した
状態では重心が前側に移動し、フォークの揚高を高くす
るとマストに作用するモーメントが大きくなる。そし
て、荷を積載した状態でマストを前傾させると重心がよ
り前に移動してフォークリフトの前後方向の安定性が悪
くなる。また、荷の荷重が大きな状態であまり後傾角度
を大きくすると重心が後側に寄り過ぎて前輪が浮き気味
になりスリップが発生する虞がある。そこで、従来はマ
ストの前傾角度及び後傾角度は所定の値に設定されてい
る。

【０００４】荷役作業で荷を高所に載置する場合、フォ
ークを高揚高としてマストを前傾させる必要がある。こ
のとき、誤操作等で速い前傾速度でマストを前傾し過ぎ
ると、荷崩れやフォークリフトの後輪の浮き上がり（即
ち車両の前後方向の不安定状態）が発生する。従って、
作業者はマストが前傾し過ぎないようインチング操作
で、注意深く低速で前傾作業を行う必要があり、精神的
な負担が大きい。また、従来装置ではフォークを高揚高
としてマストを傾動させる作業には熟練を要した。

【０００５】また、一般に荷取りあるいは荷降ろし作業
時にはフォークが荷を積載するパレットと平行な状態、
即ちフォークを水平な状態（マストを垂直な状態）にす
る必要がある。しかし、手動操作でフォークを正確に水
平状態にするのは熟練を要する。しかも、実際の荷役作
業時にはティルト操作と走行及びリフト操作も行う必要
があり、作業者の負担が大きくなる。

【０００６】前記の問題を解消するため、シリンダへの
作動油の供給制御を手動操作弁に代えて電磁弁で行うこ
とが考えられ、自動水平制御を行うフォークリフトも知
られている。また、荷の重量や揚高によってマストの前
傾許容角度を所定の値に規制制御するフォークリフトを
本願出願人は先に提案している。自動水平制御を行う場
合や、荷の重量や揚高によってマストの前傾許容角度を
所定の値に規制制御する場合にはマストの傾き（ティル
ト角）を検出する必要がある。

【０００７】従来、ティルト角の検出は、ティルトシリ
ンダを車両の車体フレームに支持する固定の支軸に取り
付けられた回転式のポテンショメータにより行われてい
る。ポテンショメータの入力軸にはレバーが一体回転可
能に支持され、そのレバーの先端が、ティルトシリンダ
に当接されたピンを挟持するように配設されている。そ
して、ティルトシリンダのピストンロッドの伸縮に伴っ
てティルトシリンダとともにレバーが回動して、レバー
の回動量に対応した検出信号をポテンショメータが出力
する。

【０００８】また、実開昭６３−１００５００号公報に
は、回転式のポテンショメータを使用してティルトシリ
ンダのストロークを検出するティルトシリンダのストロ
ーク検出装置が提案されている。この検出装置は図４に
示すように、ティルトシリンダ５１のシリンダ本体５２
にブラケット５３を介して回転式のポテンショメータ５
４が設置されている。ポテンショメータ５４はブラケッ
ト５３に回動可能に取り付けられたリンク５５の軸５６
に連結され、ピストンロッド５７に突設されたブラケッ
ト５８にリンク５５が連動ロッド５９を介して連結され
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ティルトシ
リンダのボトム部付近は、フォークリフトの走行中に路
面からはねた泥や水しぶきがかかったり、古紙業者によ
る使用環境では水分を吸った紙が付着するなど環境が非
常に悪い。従って、ポテンショメータもその悪環境の中
に在るため、故障し易くなり、保守点検を頻繁に行う必
要がある。

【００１０】実開昭６３−１００５００号公報に開示さ
れたストローク検出装置では、ポテンショメータ５４が
ティルトシリンダ５１のシリンダ本体５２にブラケット
５３を介して取り付けられているため、ティルトシリン
ダのボトム部に取り付けた場合よりは環境がよくなる。
しかし、ポテンショメータ５４を支持するブラケット５
３は比較的大きなスペースを必要とし、シリンダ本体５
２にそのようなブラケットを固定すると、油圧を供給す
るホースをティルトシリンダ５１に取り付ける際の作業
性が悪くなる。また、ティルトシリンダ５１の配設位置
の関係からブラケット５３をあまり長くすることはでき
ないため、ポテンショメータ５４の位置をシリンダ本体
５２からあまり離すことはできず、ポテンショメータ５
４の環境が十分改善された状態とはならない。また、連
動ロッド５９の一部が必ずフロントプロテクタより前方
に突出した状態となり、作業中に連動ロッド５９に落下
物等が衝突して連動ロッド５９が破損する虞が大きい。

【００１１】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的はティルト角を検出する回転変位
センサの取付位置を、ティルトシリンダのボトム部から
できるだけ離れた位置に配置でき、しかも取付位置の自
由度が大きな産業車両のティルト角検出装置を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項１に記載の発明では、荷役用アタッチメントの
支持及び昇降案内を行うマストが傾動可能に装備され、
ティルトシリンダの作動によりマストが傾動される産業
車両において、車体フレームのティルトシリンダより上
方の所定位置に回転変位センサを固定し、該回転変位セ
ンサの入力軸にレバーを一体回転可能に連結し、ティル
トシリンダと一体的に回動する部分と前記レバーとを、
ティルトシリンダと交差する方向に延びるように配設さ
れたリンクに対してボールジョイントを介して連結し
た。

【００１３】請求項２に記載の発明では、前記回転変位
センサは回転式のポテンショメータである。請求項３に
記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明に
おいて、前記リンクの一端のボールジョイントはティル
トシリンダのシリンダチューブに固定されている。

【００１４】請求項４に記載の発明では、請求項１〜請
求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記車体
フレームはフロントプロテクタであり、前記回転変位セ
ンサはその後側に固定されている。

【００１５】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、前記リンクはマストが垂直位置に配
置された状態において、前記フロントプロテクタとほぼ
平行となるように配設されている。

【００１６】請求項１に記載の発明では、荷役用アタッ
チメントの支持及び昇降案内を行うマストの傾動角（テ
ィルト角）が、機台フレームのティルトシリンダより上
方の所定位置に固定された回転変位センサによって検出
される。ティルト角はティルトシリンダの回動が、回転
変位センサの入力軸に一体回転可能に連結されたレバー
にリンクを介して伝達されることにより検出される。リ
ンクはボールジョイントを介して回動部に連結されてい
るため、レバーの回動面とティルトシリンダの回動面が
交差する状態でもレバーにティルトシリンダの回動が円
滑に伝達される。

【００１７】請求項２に記載の発明では、前記回転変位
センサが回転式のポテンショメータであるため、小型で
コストも安くなる。請求項３に記載の発明では、請求項
１又は請求項２に記載の発明において、前記リンクの一
端がボールジョイントを介してティルトシリンダのシリ
ンダチューブに固定されているため、ティルトシリンダ
の回動が直接的にレバーに伝達される。

【００１８】請求項４に記載の発明では、請求項１〜請
求項３のいずれか一項に記載の発明において、回転変位
センサがフロントプロテクタの後側に固定されているた
め、荷役作業中に落下物や障害物に衝突し難い。

【００１９】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、前記リンクはマストが垂直位置に配
置された状態において、フロントプロテクタとほぼ平行
となるように配設されているため、マストの傾動に伴う
ティルトシリンダの回動が効率良くリンクを介してレバ
ーに伝達される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図１〜図３に従って説明する。図３に示すよう
に、フォークリフト１の車体フレーム（機台フレーム）
２にはその前部にマスト３が設けられている。マスト３
は車体フレーム２に対して傾動可能に支持された左右一
対のアウタマスト３ａと、その内側に昇降可能に装備さ
れたインナマスト３ｂとからなる。両アウタマスト３ａ
の後側にはリフトシリンダ４がアウタマスト３ａと平行
に固定され、そのピストンロッド４ａ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
内側にはリフトブラケット５がインナマスト３ｂに沿っ
て昇降可能に装備され、リフトブラケット５に荷役用ア
タッチメントとしてのフォーク６が取り付けられてい
る。

【００２１】車体フレーム２の左右両側にはティルトシ
リンダ７の基端が回動可能に支持され、そのピストンロ
ッド７ａの先端がアウタマスト３ａの外側面に回動可能
に連結されている。そして、ティルトシリンダ７の伸縮
作動によりマスト３が傾動される。

【００２２】運転室８の前部にはステアリング９、リフ
トレバー１０、ティルトレバー１１等がそれぞれ設けら
れている。図３においては両レバー１０，１１が重なっ
た状態で示されている。リフトレバー１０の操作により
リフトシリンダ４が作動（伸縮）され、ティルトレバー
１１の操作によりティルトシリンダ７が作動（伸縮）さ
れるようになっている。

【００２３】次にティルトシリンダ７の支持状態及びマ
ストの傾動角度（ティルト角）を検出するティルト角検
出装置の取り付け状態を説明する。図１に示すように、
車体フレーム２の前部に設けられたフェンダ１２には運
転室８を構成するフロントピラー１３が立設されてい
る。左右のフロントピラー１３間にはフロントプロテク
タ１４が所定の傾斜角で車体フレーム２に溶接され、車
体フレーム２の一部を構成している。リフトレバー１
０、ティルトレバー１１やステアリングコラムはフロン
トプロテクタ１４の裏面側に組み付けられる。

【００２４】フェンダ１２にはフロントピラー１３より
後方の内側寄りに支持ブラケット１５が立設され、車体
フレーム２は支持ブラケット１５と対向する部分が支持
ブラケット１５と対応する形状に形成されている。そし
て、ティルトシリンダ７はその前側がフロントプロテク
タ１４より前方に突出する状態で、その基端において、
車体フレーム２及び支持ブラケット１５間に架設された
支軸１６に対して回動可能に支持されている。

【００２５】図１及び図２に示すように、ティルト角検
出装置を構成する回転変位センサとしての回転式のポテ
ンショメータ１７はフロントプロテクタ１４の後側（裏
側）のティルトシリンダ７より上方の所定位置に固定さ
れている。ポテンショメータ１７はフロントプロテクタ
１４に溶接で固着された一対の支持部１８に、ボルト１
９により固定されている。ポテンショメータ１７の入力
軸１７ａにはレバー２０の基端が一体回転可能に連結さ
れている。レバー２０の先端にはボールジョイント２１
ａが固定されている。ポテンショメータ１７は導電プラ
スチック形、巻線形等の接点摺動方式のものでも、磁気
抵抗形等の非接触方式のものでもどちらでもよい。

【００２６】ティルトシリンダ７のシリンダチューブ７
ｂには座２２が水平方向に突出するように溶接で固着さ
れ、座２２にボールジョイント２１ｂが螺着されてい
る。シリンダチューブ７ｂ及びレバー２０は、ボールジ
ョイント２１ａ，２１ｂに両端が固定されたリンクとし
てのロッド２３を介して連結されている。ロッド２３は
ティルトシリンダ７と交差する方向に延び、かつマスト
３が垂直位置に配置された状態において、フロントプロ
テクタ１４とほぼ平行となるように配設されている。

【００２７】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。ティルトレバー１１の前傾操作に基づいてテ
ィルトシリンダ７が作動されてピストンロッド７ａが突
出作動されると、マスト３が前側に傾動（回動）され
る。マスト３の前傾に伴ってティルトシリンダ７が支軸
１６を中心にして下方へ回動される。ティルトレバー１
１の後傾操作に基づいてティルトシリンダ７が作動され
てピストンロッド７ａが没入作動されると、マスト３が
後側に傾動（回動）される。マスト３の後傾に伴ってテ
ィルトシリンダ７が支軸１６を中心にして上方へ回動さ
れる。

【００２８】ティルトシリンダ７が上方へ回動されると
ロッド２３を介してレバー２０が上方へ回動され、ティ
ルトシリンダ７が下方へ回動されるとロッド２３を介し
てレバー２０が下方へ回動される。ロッド２３はレバー
２０及びシリンダチューブ７ｂに対してボールジョイン
ト２１ａ，２１ｂを介して連結されているため、ティル
トシリンダ７の回動面と、レバー２０の回動面とが交差
していても、ティルトシリンダ７の回動が円滑にレバー
２０に伝達される。そして、レバー２０の回動量に対応
した電圧がポテンショメータ１７から出力される。

【００２９】この実施の形態では以下の効果を有する。 （１） ポテンショメータ１７が車体フレーム２のティ
ルトシリンダ７より上方の所定位置に固定され、環境の
悪いボトム部から離れた位置に配設されるため、保守点
検の周期を長くしても従来よりティルト角の検出値に対
する信頼性が向上する。

【００３０】（２） ポテンショメータ１７の入力軸１
７ａに一体回転可能に連結されたレバー２０と、ティル
トシリンダ７のシリンダチューブ７ｂとを連結するロッ
ド２３がボールジョイント２１ａ，２１ｂを介して連結
されている。従って、ポテンショメータ１７の固定位置
をティルトシリンダ７から離して、しかもレバー２０の
回動面とティルトシリンダ７の回動面とが平行でなくて
も、ティルトシリンダ７の回動が円滑にレバー２０に伝
達され、ポテンショメータ１７の取り付け位置の自由度
が大きくなる。

【００３１】（３） 回転変位センサとして回転式のポ
テンショメータ１７が使用されているため、ロータリエ
ンコーダを使用してティルト角の絶対値を検出する場合
に比較して、小型でコストも安くなる。

【００３２】（４） 回転変位センサ（ポテンショメー
タ１７）がフロントプロテクタ１４に固定されるため、
ポテンショメータ１７の取り付け位置のスペースが広
く、取り付けの自由度が大きくなる。

【００３３】（５） 回転変位センサ（ポテンショメー
タ１７）がフロントプロテクタ１４の後側（裏側）に固
定されているため、荷役作業中に落下物や障害物が回転
変位センサに衝突し難い。

【００３４】（６） ロッド２３はマスト３が垂直位置
に配置された状態において、フロントプロテクタ１４と
ほぼ平行となるように配設されているため、マスト３の
傾動に伴うティルトシリンダ７の回動が効率良くロッド
２３を介してレバー２０に伝達される。

【００３５】（７） ボールジョイント２１ｂがシリン
ダチューブ７ｂに対して水平方向に突設された座２２に
固定されているため、ロッド２３がフロントプロテクタ
１４とほぼ平行となるように配設されていることと相ま
って、マスト３の傾動に伴うティルトシリンダ７の回動
が効率良くロッド２３を介してレバー２０に伝達され
る。

【００３６】なお、実施の形態は前記に限定されるもの
ではなく、例えば、次のように具体化してもよい。 ○ 一端がレバー２０に連結されたロッド２３の他端を
連結する箇所はシリンダチューブ７ｂに限らず、ティル
トシリンダ７と一体的に回動する部分であればよい。例
えば、支軸１６をティルトシリンダ７と一体回転可能と
し、支軸１６の突出端に連結したボールジョイント２１
ｂにロッド２３を連結する。また、ロッド２３をボール
ジョイントを介してマスト３に連結してもよい。

【００３７】○ 回転変位センサは回動量を検出可能で
あればよく、ロータリエンコーダやレゾルバ等他のセン
サを使用してもよい。 ○ 回転変位センサの固定箇所をフロントプロテクタ１
４の前側（表側）やフロントピラー１３としてもよい。

【００３８】○ ロッド２３をマスト３が垂直位置に配
置された状態において、フロントプロテクタ１４とほぼ
平行となるように配設せずに、フロントプロテクタ１４
と交差する方向に延びるように配設してもよい。

【００３９】○ レバー２０を直接入力軸１７ａに連結
する代わりに、フロントプロテクタ１４に回動可能に支
持された回動軸に入力軸１７ａを一体回転可能に連結
し、かつ該回動軸にレバー２０を一体回転可能に連結し
てもよい。

【００４０】○ 荷役用アタッチメントとしてフォーク
６以外のアタッチメント、例えばロール紙の運搬に使用
するロールクランプ、ブロックの運搬や高積み作業に使
用するブロッククランプ、コイル状に巻かれたワイヤ及
びケーブル等コイル状あるいは円筒状の荷の運搬に使用
するラム等を装備したフォークリフト（産業車両）に適
用してもよい。

【００４１】前記実施の形態から把握できる請求項記載
以外の発明（技術思想）について、以下にその効果とと
もに記載する。 （１） 請求項５に記載の発明において、ボールジョイ
ントはシリンダチューブに対して水平方向に突設された
座に固定されている。この場合、リンクがフロントプロ
テクタとほぼ平行となるように配設されていることと相
まって、マストの傾動に伴うティルトシリンダの回動が
効率良くリンクを介してレバーに伝達される。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項５
に記載の発明によれば、ティルト角を検出する回転変位
センサの取付位置を、ティルトシリンダのボトム部から
できるだけ離れた位置に配置でき、しかも取付位置の自
由度が大きくなる。

【００４３】請求項２に記載の発明では、ロータリエン
コーダを使用してティルト角の絶対値を検出する場合に
比較して、小型でコストも安くなる。請求項３に記載の
発明では、リンクの一端がボールジョイントを介してテ
ィルトシリンダのシリンダチューブに固定されているた
め、ティルトシリンダの回動が直接的にレバーに伝達さ
れ、リンクの長さを変えることでポテンショメータの取
付位置の自由度が大きくなる。

【００４４】請求項４に記載の発明では、回転変位セン
サがフロントプロテクタの後側に固定されているため、
荷役作業中に落下物や障害物が回転変位センサに衝突し
難い。

【００４５】請求項５に記載の発明では、リンクがフロ
ントプロテクタとほぼ平行となるように配設されている
ため、マストの傾動に伴うティルトシリンダの回動が効
率良くリンクを介してレバーに伝達される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施の形態のティルトシリンダとセンサの
関係を示す斜視図。

【図２】 （ａ）はティルトシリンダとセンサの関係を
示す概略側面図、（ｂ）は（ａ）の円Ａで囲んだ部分の
拡大図。

【図３】 フォークリフトの概略側面図。

【図４】 従来のティルトシリンダのストローク検出装
置を示す正面図。

【符号の説明】

１…産業車両としてのフォークリフト、２…車体フレー
ム、３…マスト、６…荷役用アタッチメントとしてのフ
ォーク、７…ティルトシリンダ、１４…フロントプロテ
クタ、１７…回転変位センサとしての回転式のポテンシ
ョメータ、１７ａ…入力軸、２０…レバー、２１ａ，２
１ｂ…ボールジョイント、２３…リンクとしてのロッ
ド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小森 和雄 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3F333 AA02 AB13 BB02 BE02 CA19 FD08 FE04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷役用アタッチメントの支持及び昇降案
   内を行うマストが傾動可能に装備され、ティルトシリン
   ダの作動によりマストが傾動される産業車両において、 車体フレームのティルトシリンダより上方の所定位置に
   回転変位センサを固定し、該回転変位センサの入力軸に
   レバーを一体回転可能に連結し、ティルトシリンダと一
   体的に回動する部分と前記レバーとを、ティルトシリン
   ダと交差する方向に延びるように配設されたリンクに対
   してボールジョイントを介して連結した産業車両のティ
   ルト角検出装置。
2. 【請求項２】 前記回転変位センサは回転式のポテンシ
   ョメータである請求項１に記載の産業車両のティルト角
   検出装置。
3. 【請求項３】 前記リンクの一端のボールジョイントは
   ティルトシリンダのシリンダチューブに固定されている
   請求項１又は請求項２に記載の産業車両のティルト角検
   出装置。
4. 【請求項４】 前記車体フレームはフロントプロテクタ
   であり、前記回転変位センサはその後側に固定されてい
   る請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の産業車両
   のティルト角検出装置。
5. 【請求項５】 前記リンクはマストが垂直位置に配置さ
   れた状態において、前記フロントプロテクタとほぼ平行
   となるように配設されている請求項４に記載の産業車両
   のティルト角検出装置。