JP2000143198A - フォークリフトトラックにおける車軸制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォークリフトトラックにおいて、車体の走
行安定性と乗り心地という相反する要素を高次元におい
て両立する。 【解決手段】 車体１に対して揺動可能となる車軸１１
を車体１に固定するダンパー１３と、荷役装置２に作用
する荷重データを検出する圧力センサ１４と、フォーク
爪７の揚高位置データを検出するリール式ポテンショメ
ータ１５と、マスト４の傾斜角データを検出するポテン
ショメータ１６と、検出した荷重データとフォーク爪７
の揚高位置データとより車体全体の重心高さを算出する
と共に、検出した荷重データとマスト４の傾斜角データ
とより車体全体の重心水平位置を算出し、この重心水平
位置より許容重心高さを算出して、この許容重心高さよ
りも車体全体の重心高さが大きい時、ダンパー１３を介
して車軸１１を車体１に固定するように制御すると車載
コントローラ２０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォークリフトト
ラックにおいて、車体に対し揺動自在となる車軸を所望
時に固定する車軸制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フォークリフトトラックは、車体の前側
に荷役装置を装着し、この荷役装置としてはチルトシリ
ンダにより車体に対して前後に傾動する左右一対のマス
トを備え、このマストに沿ってリフトシリンダにより昇
降動するリフトブラケットを備え、このリフトブラケッ
トに荷物を載置する左右のフォーク爪を備えていた。一
方、車体の前部下方に駆動輪である前輪を備え、また、
車体の後部下方に操舵輪である後輪を備えると共に、後
部上方にカウンターウエイトを装着していた。

【０００３】このようになるフォークリフトトラックに
おいて、従来、車体の走行安定性と乗り心地という相反
する要素を良好にするため、前記後輪における車軸を、
その中心においてセンターピンにて車体に左右側が上下
にスイング、すなわち揺動自在となるようにすると共
に、油圧式のダンパーを備えて、このダンパーにより所
望時に車軸の揺動を固定するようにしたものが知られて
いた。これは例えば、荷役装置におけるリフトブラケッ
トの昇降動によるフォーク爪の揚高位置と荷重とが所定
量以上となると、車軸の揺動を固定するもので、車体が
不安定となったと判断すると、車軸の揺動を固定して車
体を安定させるようにし、車体の走行安定性と乗り心地
とを両立するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来のものにあ
っては、荷役装置におけるフォーク爪の揚高位置と荷重
とから車体の安定・不安定を判断して、車体の走行安定
性と乗り心地とを両立するようにしていたが、この相反
する要素をそれぞれ良好にする要件としては極めてシビ
アであり、車体重心位置が少しずれるだけで、車体の走
行安定性や乗り心地がそれぞれ悪化するおそれがあっ
た。

【０００５】これは、車体重心位置がどこにあるのかに
より、車体の走行安定性や乗り心地が大幅に異なる。す
なわち、フォーク爪の揚高位置が同じ場合は重心位置が
後輪に近づくほど左右の転倒角が小さくなり転倒しやす
くなるが、一般的には積荷荷重が軽い場合であり重心位
置が低いので、乗り心地を優先し車軸の揺動を固定しな
い。ところが、高荷重の積荷を高揚高マストで後傾した
場合は、重心位置が高くなり横転しやすくなるので、車
軸の揺動を固定する必要がある。さらに、マストの前傾
位置から後傾位置までの領域では、荷重及びフォーク爪
の揚高位置が同一にもかかわらずマストの傾動位置によ
り車体前後及び上下の重心位置が変化するので、左右の
転倒角に余裕のある場合とない場合とが生じる。

【０００６】このように、フォーク爪の揚高位置と荷重
とから車体の安定・不安定を判断するものでは、正確な
車体重心位置を検出することが不可能なため、車体の走
行安定性と乗り心地という相反する要素をそれぞれ良好
にすることがなかなか難しいものとなっていた。本発明
は、これらの問題を解消することを、その課題としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、車体の前部に
昇降動するフォーク爪を備えた荷役装置を装着すると共
に、車体に対して車軸を揺動可能としたフォークリフト
トラックにおいて、前記車体に対して揺動可能となる車
軸を車体に固定する車軸固定手段と、前記荷役装置に作
用する荷重データを検出する荷重検出手段と、前記荷役
装置におけるフォーク爪の揚高位置データを検出する揚
高検出手段と、前記荷役装置におけるマストの傾斜角デ
ータを検出する傾斜角検出手段と、前記荷重検出手段で
検出した荷重データと前記揚高検出手段で検出したフォ
ーク爪の揚高位置データとより車体全体の重心高さを算
出すると共に、荷重検出手段で検出した荷重データと前
記傾斜角検出手段で検出したマストの傾斜角データとよ
り車体全体の重心水平位置を算出し、この重心水平位置
より許容重心高さを算出して、この許容重心高さよりも
車体全体の重心高さが大きい時、車軸固定手段に信号を
出力して車軸を車体に固定するように制御する車軸固定
制御手段と、を備えたフォークリフトトラックにおける
車軸制御装置である。

【０００８】

【作用】本発明によれば、車体重心水平位置がどこにあ
るかにより、その位置における許容重心高さを算出し
て、実際の車体全体の重心高さが許容重心高さより大き
い時、車軸を車体に固定するようにしたことで、どのよ
うな状態時でも常に的確に車軸の揺動の固定あるいは解
除の制御を行い、車体の転倒を防止し、車体の走行安定
性と乗り心地という相反する要素を高次元において両立
することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明による第一の実施の形態に
ついて説明する。フォークリフトトラックは、図１に示
すように、従来と同様、車体１の前側に荷役装置２を装
着し、この荷役装置２としてはチルトシリンダ３により
車体１に対して前後に傾動する左右一対のマスト４を備
え、このマスト４に沿ってリフトシリンダ５により昇降
動するリフトブラケット６を備え、このリフトブラケッ
ト６に荷物を載置する左右のフォーク爪７を備えてい
る。一方、車体１の前部下方に駆動輪である前輪８を備
え、また、車体１の後部下方に操舵輪である後輪９を備
えると共に、後部上方にカウンターウエイト１０を装着
している。

【００１０】このようになるフォークリフトトラックに
おいて、後輪９にあっては、図２に示すように、車軸１
１を前後に向かうセンターピン１２にて車体１に固着し
て、車体１に対して車軸１１が左右側で上下にスイング
すなわち揺動するようにする。そして、この車軸１１の
一側に一方を固着し他方を車体１に固着する車軸固定手
段である油圧式のダンパー１３を備える。このダンパー
１３は、伸縮自在となっており、必要時にその伸縮動作
を止めることで、車体１に対する車軸１１の揺動を固定
するようになるものである。

【００１１】一方、荷役装置２にあっては、当該荷役装
置２に作用する荷重データ、すなわちフォーク爪７上に
載置する荷物の重さである荷重データを検出する荷重検
出手段を備え、この荷重検出手段としてはリフトシリン
ダ５のボトム側に固着して当該リフトシリンダ５の油圧
を検出する圧力センサ１４で、この圧力センサ１４によ
り検出した油圧を荷重データとする。また、フォーク爪
７の揚高位置データを検出する揚高検出手段を備え、こ
の揚高検出手段としてはリフトシリンダ５のストローク
量を検出するリール式ポテンショメータ１５で、このリ
ール式ポテンショメータ１５により検出したリフトシリ
ンダ５のストローク量をフォーク爪７の揚高位置データ
とする。さらに、マスト４の傾斜角データを検出する傾
斜角検出手段を備え、この傾斜角検出手段としてはチル
トシリンダ３のストローク量を検出するポテンショメー
タ１６で、このポテンショメータ１６により検出したチ
ルトシリンダ３のストローク量をマスト４の傾斜角デー
タとする。

【００１２】また、車体１の内部には車軸固定制御手段
を備え、この車軸固定制御手段としては車載コントロー
ラ２０で、図３に示すように、圧力センサ１４とリール
式ポテンショメータ１５とポテンショメータ１６からの
各データを直接入力するＡ／Ｄ変換器２１と、このＡ／
Ｄ変換器２１からデータをもらい演算処理を行うメモリ
２２を内蔵するＣＰＵ２３と、このＣＰＵ２３からデー
タを受けとりダンパー１３に信号を出力する駆動部２４
とから構成する。そして、この車載コントローラ２０に
おいては、圧力センサ１４とリール式ポテンショメータ
１５とポテンショメータ１６から各データをＡ／Ｄ変換
器２１を介してＣＰＵ２３に入力し、このＣＰＵ２３に
おいて、圧力センサ１４で検出した荷重データとリール
式ポテンショメータ１５で検出したフォーク爪７の揚高
位置データとより演算処理を行い車体全体の重心高さを
算出する。一方、圧力センサ１４で検出した荷重データ
とポテンショメータ１６で検出したマスト４の傾斜角デ
ータとより演算処理を行い車体全体の重心水平位置を算
出し、この重心水平位置より演算処理を行い許容重心高
さを算出して、この許容重心高さよりも車体全体の重心
高さが大きい時、車軸１１を車体１に固定するロック信
号をダンパー１３に駆動部２４を介して出力する。これ
により車軸１１を車体１に固定するように制御する。

【００１３】次に、この車載コントローラ２０のＣＰＵ
２３における制御について、図４に示すブロック図を用
いて具体的に説明する。リール式ポテンショメータ１５
から入力したフォーク爪７の揚高位置データである入力
電圧値より揚高値を算出し、この算出した揚高値に荷物
の重心高さを加算して荷重心高さを算出する。また、圧
力センサ１４から入力した荷重データである入力電圧値
より荷重を算出し、この算出した荷重と荷重心高さとよ
り荷重心における垂直方向に作用する高さモーメントを
算出し、この高さモーメントと予め決まっている車体自
体の重心高さより車体全体の重心高さを算出する。

【００１４】一方、ポテンショメータ１６から入力した
マスト４の傾斜角データである入力電圧値よりマスト４
の傾斜角を算出し、この算出したマスト４の傾斜角に荷
物の重心水平位置を加算して荷重心水平位置を算出す
る。そして、圧力センサ１４から入力した荷重データよ
り算出した荷重と荷重心水平位置とより荷重心における
水平方向に作用する水平モーメントを算出し、この水平
モーメントと予め決まっている車体自体の重心水平位置
より車体全体の重心水平位置を算出する。さらに、この
車体全体の重心水平位置より予め設定した重心水平位置
に対する限界重心高さである許容重心高さを算出する。
そして、前述したようにして算出した車体全体の重心高
さと許容重心高さとを比較して、許容重心高さよりも車
体全体の重心高さが大きい時、ロック信号を出力する。

【００１５】このように、検出した各データより車体全
体の重心高さと車体全体の重心水平位置を算出し、この
算出した車体全体の重心水平位置から重心水平位置に対
する限界重心高さである許容重心高さを算出して、この
許容重心高さよりも車体全体の重心高さが大きい時、車
軸１１を車体１に固定する、すなわち、車体重心水平位
置がどこにあるかにより、その位置における許容重心高
さを算出して、実際の車体全体の重心高さが許容重心高
さより大きい時、車軸１１を車体１に固定するようにし
たことで、車体重心水平位置が車体１中心から後側にあ
る場合、車体１の重心高さに対しての転倒角が小さいた
め、車体重心高さが高い場合には車軸１１の揺動を固定
して車体１の安定を図り、また、車体重心水平位置が車
体１中心から前側にある場合、前記転倒角がやや大きく
なり、前述の車体重心高さと同じ場合でも車体１の転倒
が起こりにくいことから車軸１１の揺動を固定するのを
解除して乗り心地を良好にする。これにより、どのよう
な状態時でも常に的確に車軸１１の揺動の固定あるいは
解除の制御を行い、車体１が不安定になるのを防止し、
車体１の走行安定性と乗り心地という相反する要素を高
次元において両立することができる。

【００１６】次に、本発明による第二の実施の形態につ
いて説明する。構成としては第一の実施の形態で述べた
ものと同様となるが、荷役装置２に備える揚高検出手段
としてリール式ポテンショメータ１５の代りに複数個の
リミットスイッチ３１を用いるようにする。この複数個
のリミットスイッチ３１は例えば５個所定の間隔で配置
してそれぞれからデータを車軸固定制御手段である車載
コントローラ２０に伝えるようになる。

【００１７】この車載コントローラ２０は、図５に示す
ように、各リミットスイッチ３１からのデータを直接入
力するＳＷ入力処理部３２と、圧力センサ１４とポテン
ショメータ１６からの各データを直接入力するＡ／Ｄ変
換器２１と、ＳＷ入力処理部３２とＡ／Ｄ変換器２１か
らデータをもらい演算処理を行うメモリ２２を内蔵する
ＣＰＵ２３と、このＣＰＵ２３からデータを受けとりダ
ンパー１３に信号を出力する駆動部２４とから構成す
る。そして、この車載コントローラ２０においては、前
述の第一の実施の形態とほぼ同様、ＣＰＵ２３におい
て、圧力センサ１４で検出した荷重データと各リミット
スイッチ３１で検出したフォーク爪４の揚高位置データ
とより演算処理を行い車体全体の重心高さを算出する。
一方、圧力センサ１４で検出した荷重データとポテンシ
ョメータ１６で検出したマスト４の傾斜角データとより
演算処理を行い車体全体の重心水平位置を算出し、この
重心水平位置より演算処理を行い許容重心高さを算出し
て、この許容重心高さよりも車体全体の重心高さが大き
い時、車軸１１を車体１に固定するロック信号をダンパ
ー１３に駆動部２４を介して出力する。

【００１８】次に、この車載コントローラのＣＰＵにお
ける制御について、図６に示すブロック図を用いて具体
的に説明する。各リミットスイッチ３１から入力したフ
ォーク爪７の揚高位置データであるオンオフ値より揚高
値を算出し、この算出した揚高値に荷物の重心高さを加
算して荷重心高さを算出する。また、圧力センサ１４か
ら入力した荷重データである入力電圧値より荷重を算出
し、この算出した荷重と荷重心高さとより荷重心におけ
る垂直方向に作用する高さモーメントを算出し、この高
さモーメントと予め決まっている車体自体の重心高さよ
り車体全体の重心高さを算出する。

【００１９】一方、ポテンショメータ１６から入力した
マスト４の傾斜角データである入力電圧値よりマスト４
の傾斜角を算出し、この算出したマスト４の傾斜角に荷
物の重心水平位置を加算して荷重心水平位置を算出す
る。そして、圧力センサ１４から入力した荷重データよ
り算出した荷重と荷重心水平位置とより荷重心における
水平方向に作用する水平モーメントを算出し、この水平
モーメントと予め決まっている車体自体の重心水平位置
より車体全体の重心水平位置を算出する。さらに、この
車体全体の重心水平位置より予め設定した重心水平位置
に対する限界重心高さである許容重心高さを算出する。
そして、前述したようにして算出した車体全体の重心高
さと許容重心高さとを比較して、許容重心高さよりも車
体全体の重心高さが大きい時、ロック信号を出力する。

【００２０】このように、第一の実施の形態と同様、車
体重心水平位置がどこにあるかにより、その位置におけ
る許容重心高さを算出して、実際の車体全体の重心高さ
が許容重心高さより大きい時、車軸１１を車体１に固定
するようにしたことで、どのような状態時でも常に的確
に車軸１１の揺動の固定あるいは解除の制御を行い、車
体１が不安定になるのを防止し、車体１の走行安定性と
乗り心地という相反する要素を高次元において両立する
ことができる。さらに、揚高検出手段に複数個のリミッ
トスイッチ３１を用いたことで、ここでの価格を安価な
ものとし、かつフォーク爪７の揚高位置の検出も確実に
行えるものにすることができ、実用価値の大きい優れた
フォークリフトトラックにおける車軸制御装置を提供す
ることができる。

【００２１】次に、本発明による第三の実施の形態につ
いて説明する。構成としては第一の実施の形態で述べた
ものと同様となるが、荷役装置２に備える傾斜角検出手
段としてポテンショメータ１６の代りに複数個のリミッ
トスイッチ３３を用いるようにする。この複数個のリミ
ットスイッチ３３は例えば４個所定の間隔で配置してそ
れぞれからデータを車軸固定制御手段である車載コント
ローラ２０に伝えるようになる。

【００２２】この車載コントローラ２０は、図７に示す
ように、圧力センサ１４とリール式ポテンショメータ１
５からの各データを直接入力するＡ／Ｄ変換器２１と、
各リミットスイッチ３３からのデータを直接入力するＳ
Ｗ入力処理部３４と、Ａ／Ｄ変換器２１とＳＷ入力処理
部３４からデータをもらい演算処理を行うメモリ２２を
内蔵するＣＰＵ２３と、このＣＰＵ２３からデータを受
けとりダンパー２３に信号を出力する駆動部２４とから
構成する。そして、この車載コントローラ２０において
は、前述の第一あるいは第二の実施の形態とほぼ同様、
ＣＰＵ２３において、圧力センサ１４で検出した荷重デ
ータとリール式ポテンショメータ１５で検出したフォー
ク爪７の揚高位置データとより演算処理を行い車体全体
の重心高さを算出する。一方、圧力センサ１４で検出し
た荷重データと各リミットスイッチ３３で検出したマス
ト４の傾斜角データとより演算処理を行い車体全体の重
心水平位置を算出し、この重心水平位置より演算処理を
行い許容重心高さを算出して、この許容重心高さよりも
車体全体の重心高さが大きい時、車軸１１を車体１に固
定するロック信号をダンパー１３に駆動部２４を介して
出力する。

【００２３】次に、この車載コントローラ２０のＣＰＵ
２３における制御について、図８に示すブロック図を用
いて具体的に説明する。リール式ポテンショメータ１５
から入力したフォーク爪７の揚高位置データである入力
電圧値より揚高値を算出し、この算出した揚高値に荷物
の重心高さを加算して荷重心高さを算出する。また、圧
力センサ１４から入力した荷重データである入力電圧値
より荷重を算出し、この算出した荷重と荷重心高さとよ
り荷重心における垂直方向に作用する高さモーメントを
算出し、この高さモーメントと予め決まっている車体自
体の重心高さより車体全体の重心高さを算出する。

【００２４】一方、各リミットスイッチ３３から入力し
たマスト４の傾斜角データであるオンオフ値よりマスト
４の傾斜角を算出し、この算出したマスト４の傾斜角に
荷物の重心水平位置を加算して荷重心水平位置を算出す
る。そして、圧力センサ１４から入力した荷重データよ
り算出した荷重と荷重心水平位置とより荷重心における
水平方向に作用する水平モーメントを算出し、この水平
モーメントと予め決まっている車体自体の重心水平位置
より車体全体の重心水平位置を算出する。さらに、この
車体全体の重心水平位置より予め設定した重心水平位置
に対する限界重心高さである許容重心高さを算出する。
そして、前述したようにして算出した車体全体の重心高
さと許容重心高さとを比較して、許容重心高さよりも車
体全体の重心高さが大きい時、ロック信号を出力する。

【００２５】このように、第一または第二の実施の形態
と同様、車体重心水平位置がどこにあるかにより、その
位置における許容重心高さを算出して、実際の車体全体
の重心高さが許容重心高さより大きい時、車軸１１を車
体１に固定するようにしたことで、どのような状態時で
も常に的確に車軸１１の揺動の固定あるいは解除の制御
を行い、車体１が不安定になるのを防止し、車体１の走
行安定性と乗り心地という相反する要素を高次元におい
て両立することができる。さらに、傾斜角検出手段に複
数個のリミットスイッチ３３を用いたことで、ここでの
価格を安価なものとし、かつマスト４の傾斜角の検出も
確実に行えるものにすることができ、実用価値の大きい
優れたフォークリフトトラックにおける車軸制御装置を
提供することができる。

【００２６】また、前述の第一の実施の形態における揚
高検出手段としてリール式ポテンショメータ１５の代り
にエンコーダ３５を用いるようにしても良く、この場
合、車載コントローラ２０は、図９に示すように、エン
コーダ３５からのデータを直接入力するパルス入力処理
部３６と、圧力センサ１４とポテンショメータ１６から
の各データを直接入力するＡ／Ｄ変換器２１と、パルス
入力処理部３６とＡ／Ｄ変換器２１からデータをもらい
演算処理を行うメモリ２２を内蔵するＣＰＵ２３と、こ
のＣＰＵ２３からデータを受けとりダンパー１３に信号
を出力する駆動部２４とから構成する。

【００２７】

【発明の効果】車体重心水平位置がどこにあるかによ
り、その位置における許容重心高さを算出して、実際の
車体全体の重心高さが許容重心高さより大きい時、車軸
を車体に固定するようにしたことで、どのような状態時
でも常に的確に車軸の揺動の固定あるいは解除の制御を
行い、車体の転倒を防止し、車体の走行安定性と乗り心
地という相反する要素を高次元において両立することが
でき、走行安定性と乗り心地を極めて良好にするフォー
クリフトトラックを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施の形態におけるフォークリフトトラ
ックの説明図。

【図２】第一の実施の形態におけるフォークリフトトラ
ックの後輪の説明図。

【図３】第一の実施の形態における車載コントローラの
構成説明図。

【図４】第一の実施の形態における車載コントローラの
ＣＰＵの制御を示すブロック図。

【図５】第二の実施の形態における車載コントローラの
構成説明図。

【図６】第二の実施の形態における車載コントローラの
ＣＰＵの制御を示すブロック図。

【図７】第三の実施の形態における車載コントローラの
構成説明図。

【図８】第三の実施の形態における車載コントローラの
ＣＰＵの制御を示すブロック図。

【図９】他の実施の形態における車載コントローラの構
成説明図。

【符号の説明】

１…車体、２…荷役装置、３…チルトシリンダ、４…マ
スト、５…リフトシリンダ、６…リフトブラケット、７
…フォーク爪、８…前輪、９…後輪、１０…カウンター
ウエイト、１１…車軸、１２…センターピン、１３…ダ
ンパー、１４…圧力センサ、１５…リール式ポテンショ
メータ、１６…ポテンショメータ、２０…車載コントロ
ーラ、２１…Ａ／Ｄ変換器、２２…メモリ、２３…ＣＰ
Ｕ、２４…駆動部、３１…リミットスイッチ、３２…Ｓ
Ｗ入力処理部、３３…リミットスイッチ、３４…ＳＷ入
力処理部、３５…エンコーダ、３６…パルス入力処理
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体１の前部に昇降動するフォーク爪７
   を備えた荷役装置２を装着すると共に、車体１に対して
   車軸１１を揺動可能としたフォークリフトトラックにお
   いて、 前記車体１に対して揺動可能となる車軸１１を車体１に
   固定する車軸固定手段と、 前記荷役装置２に作用する荷重データを検出する荷重検
   出手段と、 前記荷役装置２におけるフォーク爪７の揚高位置データ
   を検出する揚高検出手段と、 前記荷役装置２におけるマスト４の傾斜角データを検出
   する傾斜角検出手段と、 前記荷重検出手段で検出した荷重データと前記揚高検出
   手段で検出したフォーク爪７の揚高位置データとより車
   体全体の重心高さを算出すると共に、荷重検出手段で検
   出した荷重データと前記傾斜角検出手段で検出したマス
   ト４の傾斜角データとより車体全体の重心水平位置を算
   出し、この重心水平位置より許容重心高さを算出して、
   この許容重心高さよりも車体全体の重心高さが大きい
   時、車軸固定手段に信号を出力して車軸１１を車体１に
   固定するように制御する車軸固定制御手段と、を備えた
   ことを特徴とするフォークリフトトラックにおける車軸
   制御装置。