JP2003154955A - 荷役車両の電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

荷役車両の電動式パワーステアリング装置

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JP2003154955A
JP2003154955A JP2001356757A JP2001356757A JP2003154955A JP 2003154955 A JP2003154955 A JP 2003154955A JP 2001356757 A JP2001356757 A JP 2001356757A JP 2001356757 A JP2001356757 A JP 2001356757A JP 2003154955 A JP2003154955 A JP 2003154955A
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泰巳 佐藤
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一史 川嶋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 操舵輪の向きを確認する作業を不要にし、作
業効率の向上を図る。 【解決手段】 安全ガードスイッチ41のオフによる安
全ガードの開放状態が、タイマ42によりカウントされ
る所定時間(例えば、180秒)継続すれば、作業者が
ピッキング作業やその他走行操作以外の操作を行ってい
るか、或いは降車のために運転台から離れていると判断
することができ、このようなときに操舵角度センサ33
によって検出される操舵角度が車両の直進状態に対応す
る値に達するようにパワーステアリング用モータ32が
駆動制御され、操舵輪が直進の状態に自動的に操向され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、作業者を保護す
る開閉式の安全ガードを有する荷役車両の電動式パワー
ステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、運転台に作業者を保護する開閉式
の安全ガードを有する荷役車両として、オーダーピッキ
ングトラックがあり、このオーダーピッキングトラック
における電動式パワーステアリング装置は、例えばオペ
レータが操作する操舵用ハンドルと操向自在な操舵輪等
から成る操舵機構との間に機械的な連結構造を有しない
ものが採用され、図5に示すように構成されている。
【0003】即ち、図5に示すように、オーダーピッキ
ングトラックの車両本体に設けられた操舵用ハンドルを
回転操作するときの操作速度をエンコーダ等から成る操
作速度センサ1により検出すると共に、パワーステアリ
ング用モータ2のモータ回転速度をエンコーダ等から成
るモータ回転速度センサ3により検出し、操作速度セン
サ1により検出される操舵用ハンドルの操作速度から、
目標操舵速度演算部4により目標操舵速度を演算によっ
て導出する。このとき、操舵用ハンドルの操作速度と目
標操舵速度とは比例関係にあることから、検出された操
舵用ハンドルの操作速度に一定の定数を掛けることによ
り、目標操舵速度を導出することができる。
【0004】そして、この目標操舵速度とモータ回転速
度センサ3により検出されたモータ回転速度との差を加
減算部5により算出し、この差をチョッパ回路或いはイ
ンバータ回路から成るモータドライバ6に与えて、モー
タドライバ6によりパワーステアリング用モータ2の出
力を制御する。こうして、モータ回転速度センサ3によ
るモータ回転速度が目標操舵速度に一致するように制御
され、操舵輪の操向が操舵用ハンドルの回転操作に応じ
て制御される。尚このとき、操作速度センサ1による操
舵用ハンドルの操作方向にパワーステアリング用モータ
2が回転するようにモータドライバ6による制御が行わ
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、オーダーピッ
キングトラックの場合、作業者が搭乗する運転台部分が
昇降する構造であり、操舵輪が車体の下部に配置されて
特に作業者の目からは見えにくく、しかも上記の電動式
パワーステアリング装置では、操舵用ハンドルにエンド
がなく無制限に回転できる構造になっているため、例え
ば停車状態でピッキング作業を行った後に再び走行しよ
うとしたときや、作業者が一旦車両から降りて再度搭乗
したときに、作業者は操舵輪がどちらを向いているのか
把握することができない。
【0006】そこで従来は、車両を極低速で走行させ
て、その進行方向により、操舵輪の向きを確認すること
が行われているが、操舵輪の向きを確認する作業が必ず
必要になるため、作業効率の低下を招くという問題点が
あった。更に、作業者がこのような確認作業の際に誤っ
て車両を壁などにぶつけたりするおそれがあり、安全上
好ましくない。
【0007】また、このような現象は、オーダーピッキ
ングトラックに限るものではなく、操舵輪が外部から見
えにくい構造の荷役車両に共通して生じ得る問題であ
り、特に操舵用ハンドルと操舵輪等から成る操舵機構と
の間に機械的な連結構造を有してしない場合において顕
著である。
【0008】そこで、本発明は、操舵輪の向きを確認す
る作業を不要にし、作業効率の向上を図ることを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項1に記載の発明は、運転台に作業者を保
護する開閉式の安全ガードを有する荷役車両であって、
操舵用ハンドルの回転を検出し、該検出値に基づいてパ
ワーステアリング用モータを制御して操舵機構を操舵す
る荷役車両の電動式パワーステアリング装置において、
前記操舵機構の操舵角度を検出する操舵角度検出手段
と、前記安全ガードの状態を検出する安全ガード検出手
段と、前記安全ガード検出手段により前記安全ガードの
開放が検出されたときに前記操舵角度検出手段により検
出される前記操舵角度が車両の直進状態に対応する値に
達するように前記パワーステアリング用モータを駆動制
御する制御手段とを備えていることを特徴としている。
【0010】このような構成によれば、安全ガード検出
手段により安全ガードの開放が検出されると、作業者が
走行操作以外の操作を行っているか、或いは運転台から
離れていると判断することができ、このようなときに制
御手段により、操舵角度検出手段によって検出される操
舵角度が直進状態に対応する値に達するようにパワース
テアリング用モータが駆動制御されるため、作業者が走
行操作を再開しようとするときに、操舵輪の向きがどち
らであるかを確認する必要はなく、操舵輪が直進の方向
を向いた状態から次の走行操作を開始することができ
る。従って、従来のような操舵輪の向きの確認作業が不
要になり、作業効率を向上させることができると共に、
車両を周囲にぶつけるおそれをなくし安全性を向上させ
ることができる。
【0011】このとき、安全ガード検出手段は、安全ガ
ードの開閉に連動してオン、オフするリミットスイッチ
などにより構成すればよく、この場合安全ガードは作業
者を保護すべく配置されたものであれば、どのような形
態であっても構わない。
【0012】また、請求項2に記載の発明は、前記安全
ガード検出手段により前記安全ガードの開放が検出され
てから所定時間をカウントするタイマを備え、前記制御
手段は、前記安全ガード検出手段による前記安全ガード
の開放の検出が前記所定時間継続していれば、前記操舵
角度検出手段により検出される前記操舵角度が車両の直
進状態に対応する値に達するように前記パワーステアリ
ング用モータを駆動制御することを特徴としている。
【0013】このような構成によれば、安全ガード検出
手段による安全ガードの開放の検出が、タイマによりカ
ウントされる所定時間継続していると、作業者が走行操
作以外の操作を行っているか、或いは運転台から離れて
いると判断しても間違いはないため、操舵輪を直進の方
向を向いた状態に操向させても何ら差し支えがない。
【0014】また、請求項3に記載の発明では、前記制
御手段は、前記安全ガード検出手段により前記安全ガー
ドの閉塞が検出されたときに、前記操舵角度が車両の直
進状態に対応する値に達するように前記パワーステアリ
ング用モータを駆動制御する処理を中止することを特徴
としている。
【0015】このような構成によれば、安全ガードを開
放から閉塞状態に戻すことにより、操舵輪を直進方向に
向いた状態に戻す処理が中止されるため、即座に操舵輪
の操向を行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】この発明を荷役車両であるオーダ
ーピッキングトラックに適用した場合の一実施形態につ
いて図1ないし図4を参照して説明する。但し、図1及
び図2はこの発明の一実施形態にかかるオーダーピッキ
ングトラックをそれぞれ異なる方向から見た場合の斜視
図、図3は制御系のブロック図、図4は動作説明用フロ
ーチャートである。
【0017】図1及び図2に示すように本実施形態にお
けるオーダーピッキングトラック10は、主に車両本体
11と、この車両本体11のほぼ中央部に立設されたマ
スト装置12と、作業者を乗せてマスト装置12に沿っ
て昇降可能に車両本体11の後部に設けられた運転台1
3と、運転台13の下部に取り付けられた一対のフォー
ク14により構成されている。
【0018】運転台13は、作業者が搭乗するフロア部
131と、フロア部131の左右前端部に立設された一
対の支柱132と、両支柱132の上端に固定された作
業者の保護用ヘッドガード133と、両支柱132の中
央やや上寄りの位置に両前端が回動自在に支持された平
面視コ字状の安全ガード134と、両支柱132のほぼ
中央にそれぞれ前端部が回動自在に支持された左右一対
の横ガード135とを備えている。
【0019】この安全ガード134は、図1、図2には
示されていないが、両支柱132に埋設されたばねによ
り上方に付勢されており、このばねの付勢力により、安
全ガード134の後端部を上方に簡単にはね上げて安全
ガード134を開放できる。そして、安全ガード134
の開放状態では、安全確保のために走行及び荷役ができ
ない状態とされるようになっている。一方、ばねの付勢
力に抗して安全ガード134の後端部を下方に引き下げ
ていくと、図示しないロック機構により、安全ガード1
34が閉塞状態に保持(ロック)されて走行及び荷役が
可能な状態に復帰する。
【0020】このとき、図1、図2には示されていない
が、このような安全ガード134の開閉状態を検出する
安全ガード検出手段としてのリミットスイッチから成る
安全ガードスイッチが両支柱132の双方またはいずれ
か一方に取り付けられている。これにより、安全ガード
134の開放及び閉塞に伴って安全ガード134の前端
が回動すると、安全ガードスイッチが安全ガード134
の開放時にオフ、安全ガード134の閉塞時にオンし、
安全ガードスイッチの状態から安全ガード134の開閉
が検出される。
【0021】ところで、安全ガード134を側面から見
ると、その後半部が下方に屈曲された形状を成してお
り、閉塞状態における安全ガード134の後端の横梁1
34Aが丁度作業者の腰部に位置し、両横ガード135
と共に作業者の運転台13からの落下を防止している。
【0022】また、図1に示すように、運転台13の前
面ほぼ中央部には、オーダーピッキングトラック10を
操作するための操作部16が設けられ、この操作部16
には、操舵用ハンドル161、昇降操作用の複数個のス
イッチ162、中立状態から双方向に回動可能なアクセ
ルレバー163や各部の状態を表示するディスプレイな
どが配設されている。更に、運転台13の上半部は前方
の視界を確保するために、金属製のネット17が装着さ
れている。尚、図1中の18は運転台13のフロア部1
31の後端下部に配置された左右一対の従動輪、20は
ブレーキペダルであり、作業者がブレーキペダル20を
踏み込めばブレーキが解除されて走行可能になり、踏み
込みを止めればブレーキがかかって停車状態に保持され
る。
【0023】更に、図2に示すように、車両本体11の
前部に設けられた収容部内には、走行装置22、油圧装
置24、制御装置26のほか、図2には示されていない
バッテリなどが収容されている。この走行装置22は、
走行用モータ221と、この走行用モータ221の回転
を伝達する数個のギヤから成る減速機構222と、この
減速機構222を介して走行用モータ221の回転が伝
達されて駆動される操舵輪223とを備えている。ま
た、油圧装置24は油圧モータ241及び電磁弁242
を備え、制御装置26は各部の制御を行う制御回路を備
えている。
【0024】そして、図2には示されていないパワース
テアリング用モータの回転が操舵機構により操舵輪22
3に伝達され、操舵輪223が操向されるようになって
いる。このとき、オーダーピッキングトラック10で
は、操舵用ハンドル161と操舵機構との間に機械的な
連結構造がなく、以下に説明するような電動パワーステ
アリング装置により操舵輪223の操向が行われる。
【0025】即ち、図3に示すように、オーダーピッキ
ングトラック10の操舵用ハンドル161を回転操作す
るときの操作速度を検出するエンコーダ等から成る操作
速度センサ31が車両本体11に設けられると共に、パ
ワーステアリング用モータ32によって操向される操舵
輪223の操舵角度を検出するポテンショメータ等から
成る操舵角度センサ33が車両本体11に設けられてい
る。
【0026】そして、操作速度センサ31により検出さ
れる操舵用ハンドル161の操作速度から目標操舵速度
演算部34により目標操舵速度が演算によって導出され
る。ここで、操舵用ハンドル161の操作速度と目標操
舵速度とは比例関係にあるため、操作速度センサ31に
より検出された操作速度に一定の定数を乗算することに
より、目標操舵速度が導出される。また、操舵用ハンド
ル161の操作速度と目標操舵速度との関係を予めテー
ブル化して目標操舵速度演算部34に設けられたメモリ
等の記憶手段に記憶させておき、操作速度センサ31に
より検出される操作速度に対応する目標操舵速度を読み
出すようにしても構わない。
【0027】更に、操舵角度センサ33により検出され
る操舵角度が、モータ回転速度演算部35により微分さ
れて、パワーステアリング用モータ32の回転速度が演
算され、演算されたモータ回転速度と目標操舵速度演算
部34により演算された目標操舵速度との差が加減算部
36により算出され、この差がチョッパ回路或いはイン
バータ回路から成るモータドライバ37に与えられ、モ
ータドライバ37によりパワーステアリング用モータ3
2の出力が制御され、こうしてモータ回転速度演算部3
5によるモータ回転速度が目標操舵速度に一致するよう
に制御され、操舵輪223の操向が操舵用ハンドル16
1の回転操作に応じて制御される。このとき、操作速度
センサ31により操舵用ハンドル161の回転方向も検
出され、検出された回転方向にパワーステアリング用モ
ータ32が回転するように、モータドライバ37による
制御が行われる。
【0028】ところで、図3に示すように、上記した安
全ガード134の開放により安全ガードスイッチ41が
オフすると、予め設定された所定時間(例えば、180
秒)をカウントするタイマ42がカウントを開始し、こ
のタイマ42によりカウントされる180秒(所定時
間)の間、安全ガードスイッチ41のオフ状態が継続、
つまり安全ガード134の開放状態が継続していれば、
操舵角度センサ33により検出される操舵角度が車両の
直進状態に対応する値(例えば、0゜)に達するよう
に、目標操舵速度演算部34の出力に基づき、モータド
ライバ37が制御され、パワーステアリング用モータ3
2が駆動されて自動的に操舵輪223の向きが車両の直
進状態に操向される。
【0029】このとき、タイマ42によりカウントされ
る180秒(所定時間)の間、安全ガード134の開放
状態が継続していれば、タイマ42のカウントが終了し
たときに、目標操舵速度演算部34からモータドライバ
37に対して自動操向用制御信号の出力が開始され、目
標操舵速度演算部34に入力される操舵角度センサ33
による検出操舵角度が0になるまでこの自動操向用制御
信号が出力され続け、この自動操向用制御信号に基づ
き、モータドライバ37によりパワーステアリング用モ
ータ32が一定出力になるように所定の方向に駆動さ
れ、操舵輪223の向きが直進状態に操向されるのであ
る。
【0030】一方、このような操舵輪223の自動操向
処理動作中に操舵用ハンドル161の操作があって操作
速度センサ31の出力が0でなくなったとき、または安
全ガード134が閉塞されて安全ガードスイッチ41が
オンしたときには、直ちに上記した操舵輪223の自動
操向処理が中止されて操舵用ハンドル161の操作に基
づく操舵輪223の操向が可能な通常の状態に移行する
ようになっている。このような自動操向処理及び自動操
向処理の中止を司る目標操舵速度演算部34及びモータ
ドライバ37が、本発明における制御手段に相当する。
【0031】次に、動作について図4のフローチャート
を参照して説明する。図4に示すように、操作速度セン
サ31による操舵用ハンドル161の操作速度が0か否
かの判定がなされ(S1)、この判定結果がYESであ
れば、安全ガードスイッチ41がオフか否かの判定がな
され(S2)、この判定結果がYESであれば、安全ガ
ード223が開放されていると判断でき、タイマ42が
カウントを開始する。
【0032】そして、タイマ42のカウント値が180
秒(所定時間)以上であるか否かの判定がなされ(S
3)、この判定結果がNOであれば、タイマ42がカウ
ントアップし(S4)、操舵用ハンドル161の操作に
基づく通常の操舵を行うべく、パワーステアリング用モ
ータ32が制御され(S5)、その後動作は終了する。
【0033】一方、上記したステップS3の判定結果が
YESであれば、タイマ42によりカウントされる18
0秒(所定時間)の間、安全ガード134の開放が継続
していることから、ピッキング作業等のために作業者が
運転台13から離れていると判断することができ、操舵
輪223を直進状態とする自動操向処理が実行され、操
舵角度センサ33による検出操舵角度が0になるまで、
パワーステアリング用モータ32が制御されて自動的に
操舵輪223の向きが車両の直進状態に操向され(S
6)、その後動作は終了する。
【0034】ところで、上記したステップS1及びS2
の判定結果がNOであれば、タイマ42のカウントがク
リアされ(S7)、その後上記したステップS5に移行
してハンドル161の操作に基づく通常の操舵を行うた
めのパワーステアリング用モータ32の制御処理が実行
される。
【0035】このように、安全ガードスイッチ41のオ
フにより安全ガード134の開放が検出され、しかも安
全ガードスイッチ41のオフによる安全ガード134の
開放の検出が、タイマ42のカウント時間(180秒
間)継続していれば、作業者がピッキング作業やその他
走行操作以外の操作を行っているか、或いは降車のため
に運転台を離れていると判断することができ、このよう
なときに操舵角度センサ33によって検出される操舵角
度が車両の直進状態に対応する値に達するようにパワー
ステアリング用モータ32が制御され、操舵輪223が
直進の状態に自動的に操向される。
【0036】従って、上記した実施形態によれば、作業
者が走行操作を再開しようとするときに、操舵輪223
の向きがどちらであるかを確認する必要はなく、操舵輪
223が直進の方向を向いた状態から次の走行操作を開
始することができる。したがって、従来のような操舵輪
223の向きの確認作業が不要になり、作業効率を向上
することができると共に、車両を周囲にぶつけるおそれ
もなく安全性の向上を図ることができる。
【0037】また、操舵輪223の直進状態への自動操
向処理中に、操舵用ハンドル161を操作し、或いは安
全ガード134を閉塞して安全ガードスイッチ41がオ
ンすれば、操舵輪223の直進状態への自動操向処理が
中止されて操舵用ハンドル161の操作に基づく操舵輪
223の操向が可能な状態に移行するため、作業者はい
つでも操舵輪223の直進状態への自動操向処理を容易
に中止することができる。
【0038】なお、上記した実施形態では、安全ガード
134の開放が検出されてから、この開放状態がタイマ
42によるカウント時間(180秒)継続していれば、
パワーステアリング用モータ32を強制的に制御して操
舵輪223の向きを直進の状態に自動操向させるように
した場合について説明したが、この場合のタイマ42の
カウント時間は、特に上記した180秒に限るものでは
ない。
【0039】また、必ずしもこのようなタイマ42を設
ける必要はなく、安全ガード134の開放が検出されれ
ば、直ちにパワーステアリング用モータ32を強制的に
制御して操舵輪223の向きを直進の状態に自動操向さ
せるようにしても構わない。
【0040】更に、上記した実施形態では、安全ガード
検出手段を、安全ガード134の開閉に連動してオン、
オフするリミットスイッチから成る安全ガードスイッチ
41とした場合について説明したが、安全ガード検出手
段は特にリミットスイッチに限定されるものではなく、
接触式、非接触式を問わず、安全ガードの開閉を検出で
きるものであればよい。
【0041】また、安全ガード134も上記したはね上
げ式に限るものではなく、作業者を保護すべく運転台1
3に配置されるものであれば、例えば運転台13を囲む
柵状のものであって、その一部或いは前部が開閉可能な
形態であっても構わない。
【0042】更に、上記した実施形態では、本発明をオ
ーダーピッキングトラック10に適用した場合について
説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるもの
ではなく、その他の荷役車両であって、安全ガードを備
えたものに対して本発明を適用することができ、特に操
舵輪の向きが外部から見えにくいものや、操舵用ハンド
ルと操舵機構との間に機械的な連結構造を有しないもの
に適用すると効果的である。また、安全ガードを備え、
かつ操舵用ハンドルと操舵機構との間に機械的な連結構
造を有するものでも適用可能である。
【0043】また、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。
【0044】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、安全ガード検出手段により安全ガードの開放が
検出されると、作業者が走行操作以外の操作を行ってい
るか、或いは運転台から離れていると判断することがで
き、このようなときに制御手段により、操舵角度検出手
段によって検出される操舵角度が直進状態に対応する値
に達するようにパワーステアリング用モータが制御され
るため、作業者が走行操作を再開しようとするときに、
操舵輪の向きがどちらであるかを確認する必要はなく、
操舵輪が直進の方向を向いた状態から次の走行操作を開
始することができる。従って、従来のような操舵輪の向
きの確認作業が不要になり、作業効率を向上させること
ができると共に、車両を周囲にぶつけるおそれをなくし
安全性を向上をさせることが可能になる。
【0045】また、請求項2に記載の発明によれば、安
全ガード検出手段による安全ガードの開放の検出が、タ
イマによりカウントされる所定時間継続していると、作
業者が走行操作以外の操作を行っているか、或いは運転
台から離れていると判断しても間違いはないため、自動
的に操舵輪が直進の方向を向いた状態に戻しても何ら差
し支えがなく、信頼性の高い制御を行うことが可能にな
る。
【0046】また、請求項3に記載の発明によれば、安
全ガードを開放から閉塞状態に戻すことにより、操舵輪
を自動的に直進方向に向いた状態に戻す処理が中止され
るため、即座に操舵用ハンドルによる操舵輪の操向を行
うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態におけるオーダーピッキ
ングトラックを斜め後方から見た斜視図である。
【図2】この発明の一実施形態におけるオーダーピッキ
ングトラックを斜め前方から見た斜視図である。
【図3】この発明の一実施形態における制御系のブロッ
ク図である。
【図4】この発明の一実施形態の動作説明用フローチャ
ートである。
【図5】従来例のブロック図である。
【符号の説明】
10 オーダーピッキングトラック 11 車両本体 13 運転台 31 操作速度センサ 32 パワーステアリング用モータ 33 操舵角度センサ(操舵角度検出手段) 34 目標操舵速度演算部(制御手段) 37 モータドライバ(制御手段) 41 安全ガードスイッチ(安全ガード検出手段) 42 タイマ 134 安全ガード 161 操舵用ハンドル 223 操舵輪

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 運転台に作業者を保護する開閉式の安全
    ガードを有する荷役車両であって、操舵用ハンドルの回
    転を検出し、該検出値に基づいてパワーステアリング用
    モータを制御して操舵機構を操舵する荷役車両の電動式
    パワーステアリング装置において、 前記操舵機構の操舵角度を検出する操舵角度検出手段
    と、 前記安全ガードの状態を検出する安全ガード検出手段
    と、 前記安全ガード検出手段により前記安全ガードの開放が
    検出されたときに前記操舵角度検出手段により検出され
    る前記操舵角度が車両の直進状態に対応する値に達する
    ように前記パワーステアリング用モータを駆動制御する
    制御手段とを備えていることを特徴とする荷役車両の電
    動式パワーステアリング装置。
  2. 【請求項2】 前記安全ガード検出手段により前記安全
    ガードの開放が検出されてから所定時間をカウントする
    タイマを備え、 前記制御手段は、前記安全ガード検出手段による前記安
    全ガードの開放の検出が前記所定時間継続していれば、
    前記操舵角度検出手段により検出される前記操舵角度が
    車両の直進状態に対応する値に達するように前記パワー
    ステアリング用モータを駆動制御することを特徴とする
    請求項1に記載の荷役車両の電動式パワーステアリング
    装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、前記安全ガード検出手
    段により前記安全ガードの閉塞が検出されたときに、前
    記操舵角度が車両の直進状態に対応する値に達するよう
    に前記パワーステアリング用モータを駆動制御する処理
    を中止することを特徴とする請求項1または2に記載の
    荷役車両の電動式パワーステアリング装置。
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