JP3079823B2 - リーチ式フォークリフトのサスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，リーチ式フォークリフ
トトラックの後輪のサスペンション装置に関する。

【０００２】

【従来技術】リーチ式フォークリフトトラックは，走行
時に後輪タイヤから車体に伝播する振動を低減するため
のショックアブソーバやバネなどを有するサスペンショ
ン装置を設けている。振動低減効果を大きくするために
は，ショックアブソーバやバネを柔軟にすればよいが，
一方ショックアブソーバやバネを柔軟にすると荷役作業
時や旋回時に車体が不安定になるという問題がある。

【０００３】そのため，振動低減効果と車体安定性とを
両立させるための様々な提案がなされている。例えば，
荷役作業時における車体の安定性を確保するために，フ
ォークの揚高を検出し，高揚高時にはサスペンション機
構のショックアブソーバの減衰力を高めて車体を安定さ
せる方法が提案されている（特開平３−１７７３００号
公報参照）。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，従来の上記サ
スペンション装置には次のような問題がある。第１に，
上記サスペンション装置は揚高を検出し，高揚高時にダ
ンパーの減衰力を高めて車体を安定させようとするもの
であるが，車体を強く安定させるためには，単にダンパ
ーの減衰力を高めるだけではなく，ダンパーを完全にロ
ックすることが必要である。即ち，車体の安定性の確保
が不充分である。

【０００５】第２に，揚高を検出するセンサが必要であ
るが，揚高を検出するセンサをサスペンション装置に設
けることは大幅なコストアップになるという問題があ
る。本例は，かかる従来の問題点に鑑み，必要時におけ
る車体安定性の確保と，走行時の振動吸収力の確保とを
バランス良く，かつ安価に実現するリーチ式フォークリ
フトのサスペンション装置を提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は，駆動輪を有するドライブ
ユニットと補助輪を有するキャスタユニットとを，上下
に揺動可能なように車体フレームに懸架するリンク機構
を有するリーチ式フォークリフトトラックのサスペンシ
ョン装置であって，上記リンク機構のリンクと車体フレ
ームとの間には，作動流体を断続させる開閉バルブを有
するシリンダ装置を介設させると共に，車体には車速度
を検出する車速センサ，及び車体の傾転加速度を検出す
る加速度センサを設けてあり，上記車速センサにより車
速度を，また上記加速度センサにより車体の傾転加速度
をそれぞれ検出し，これらの検出信号に基づき上記シリ
ンダ装置の開閉バルブを開閉し， かつ，少なくとも上記
傾転加速度の値が不感帯ゾーンにあるときには上記シリ
ンダ装置の状態を変更しないよう構成してあることを特
徴とするリーチ式フォークリフトトラックのサスペンシ
ョン装置にある。

【０００７】本発明において最も注目すべきことは，作
動流体を断続させる開閉バルブを有するシリンダ装置
を，サスペンション装置を構成するリンクと車体フレー
ムとの間に介設させたこと，そして上記シリンダ装置の
開閉バルブを車速度及び傾転加速度を検出して操作する
ようにしたこと，更には上記傾転加速度の値が不感帯ゾ
ーンにあるときには上記シリンダ装置の状態を変更しな
いようにしたことである。なお，車速度を検出する車速
センサには，駆動モータの回転数を直接検出するもの，
駆動モータを駆動する電流値から回転速度に変換するも
のなどがある。

【０００８】

【作用及び効果】本発明においては，サスペンション装
置を構成するリンクと車体フレームとの間に，シリンダ
装置を装着してある。そして，シリンダ装置の作動流体
が自由に流通するときは，シリンダ装置のロッドは自由
に動くからリンク機構は作動し，サスペンション装置の
緩衝機能が働く。一方，シリンダ装置の作動流体が遮断
された場合には，シリンダ装置のロッドの運動が抑止さ
れるから，シリンダ装置と接続されたリンクの運動が停
止し，リンク機構が作動しない。そして，サスペンショ
ン装置の緩衝機能は働かない代わりに車体は安定する。

【０００９】即ち，シリンダ装置の作動流体を流通させ
る，いわゆるシリンダ装置のオン状態では，サスペンシ
ョン装置のリンク機構が動いてショックアブソーバが作
動して振動を吸収し，一方シリンダ装置の作動流体を遮
断した，いわゆるシリンダ装置のロック状態では，サス
ペンション装置のリンク機構が固定状態にロックされ，
サスペンション装置は振動吸収作用を行わない。

【００１０】そして，シリンダ装置の作動流体は，シリ
ンダ装置の開閉バルブによって断続させられるから，上
記開閉バルブの開閉によってシリンダ装置はオン状態と
ロック状態とに切換えられる。そして，上記開閉バルブ
は，車速度に対応して開閉を制御する。

【００１１】そして，車体を安定させる必要のある高揚
高での荷役作業時においては，車を停止させているか低
速度であるから，車速度がゼロであるか低速度であるこ
とを検出して開閉バルブを遮断して車体を安定化させ
る。逆に車速度が高速である場合には，高揚高での荷役
作業中など車体の安定性を高める必要性のある場合では
ないから，このときには，開閉バルブを開放して普通に
ショックアブソーバを働かせて乗り心地を良好に維持す
る。

【００１２】なお，低速走行時のすべての場合に車体の
安定性を求められる訳ではなく，また路面振動も起こり
得るが，低車速においてはショックアブソーバを働かせ
なくても，運転の乗り心地をさほど低下させることはな
い。また，傾転加速度を検出する加速度センサを設けて
あり，傾転加速度が所定値より大きい場合にもシリンダ
装置をロックして車体を安定させる。即ち，フォークリ
フトを急旋回するなどの場合には，傾転加速度が大きく
なるから傾転加速度を検出して，急旋回時にも車体を安
定化することができる。 また，上記傾転加速度が不感帯
ゾーンにあるときにはシリンダ装置の状態を変更しな
い。そのため，傾転加速度が所定値の近傍にあるときに
起きる不安定な制御状態を回避することができる（実施
例，段落番号００３１参照）。 上記のように，本発明の
サスペンション装置は，高揚高での荷役作業時も，急旋
回走行時もいずれも車体の安定を図ることができる。

【００１３】また，シリンダ装置をロック状態にしたと
きは，サスペンション装置のリンク機構は完全にロック
されるから，従来装置のように，オリフィス等を用いて
ショックアブソーバを単に減衰させるのに比べると車体
の安定性は極めて大きくなる。また，車速度の検出は，
駆動モータの回転数の検出によって，容易になすことが
でき，従来装置における揚高の検出センサに比べると極
めて安価である。

【００１４】そして，この安価な車速センサを用いるこ
とにより，上記のように車体の安定制御と乗り心地の確
保をバランス良く行うことができる。上記のように，本
発明によれば，必要時における車体の安定性の確保と，
走行時の振動吸収力の確保とをバランス良くかつ安価に
実現することのできるリーチ式フォークリフトトラック
のサスペンション装置を提供することができる。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例にかかるサスペンション装置
について，図１〜図４を用いて説明する。本例は，図１
に示すように，駆動輪５１を有するドライブユニット５
０と，補助輪５６とを有するキャスタユニット５５と
を，上下に揺動可能なように車体フレーム５４に懸架す
るリンク機構３０を有するリーチ式フォークリフトトラ
ックのサスペンション装置１０である。

【００１６】上記リンク機構３０の第１リンク３１と車
体フレーム５４との間には，作動流体を断続させる開閉
バルブ２５（図２）を有するシリンダ装置２０を介設さ
せると共に，車体には車速度を検出する車速センサ４１
を設けてある。そして，上記車速センサ４１により車速
度を検出し，その検出信号に基づき，シリンダ装置２０
の開閉バルブ２５を開閉する。

【００１７】以下それぞれについて詳説する。リーチ式
フォークリフトトラックの後輪部は，図１に示すよう
に，一方にドライブユニット５０を有し，他方に補助輪
５６を有するキャスタユニット５５を有している。ドラ
イブユニット５０は駆動モータ５２と，駆動輪５１と，
駆動モータ５２の動力を伝達するギヤケース５３とを有
している。

【００１８】そして，上記ドライブユニット５０とキャ
スタユニット５５とはリンク機構３０によって車体フレ
ーム５４に懸架されている。リンク機構３０はドライブ
ユニット５０を装着する第１リンク３１と，第１リンク
３１にほぼ平行な第２リンク３２と，第１リンク３１
と，第２リンク３２の間を連結する第３リンク３３と，
キャスタスプリング５５１を介設させて第２リンク３２
と連結され，キャスタユニット５５を取付ける第４リン
ク３４とを有している。

【００１９】そして，第１リンク３１の片端部３１３を
枢支し，車体フレーム５４に固定された第１固定節点３
１１と，第２リンク３２の一端３２３を枢支し車体フレ
ーム５４に固定された第２固定節点３２１と，第４リン
ク３４の一端を枢支し車体フレーム５４に固定された第
３固定節点３４１とを有している。また，第１リンク３
１の他端部３１４を枢支する固定されていない第１フリ
ー節点３１２と，第２リンク３２の他端部３２４と第３
リンク３３とを枢支する固定されていない第２フリー節
点３２２と，第１リンク３１と第３リンク３３とを枢支
する図示しない第３フリー節点とを有している。

【００２０】また，上記第１リンク３１の延長部３１５
と車体フレーム５４との間には，緩衝バネ５８とシリン
ダ装置２０が装着されている。シリンダ装置２０は，図
１，図２に示すように，上端２０１が車体フレーム５４
に下端２０２が第１リンク３１の延長部３１５に取り付
けられている。

【００２１】そして，図２に示すように，シリンダ装置
２０のシリンダ２１の内部には上下動するピストン２２
とロッド２３とが配設されている。また，シリンダ２１
の上室２１１と下室２１２には作動油２６が充填されて
おり，上室２１１と下室２１２を連通させる連通油路２
１３を設けてある。そして，該連通油路２１３には油路
を導通又は遮断させる開閉バルブ２５としての電磁弁が
挿入されている。なお，図２において符号２１５は上側
のロッドであり，ピストン２２とともに上下動する。

【００２２】そして，図１に示すように，車体中央部に
は，車体の傾転加速度を検出する加速度センサ４０が取
り付けられており，ドライブユニット５０にはモータ５
２の回転数を検出し車速度に変換する車速センサ４１が
設けられている。また，上記加速度センサ４０と，車速
センサ４１と，開閉バルブ２５とに接続されたコントロ
ーラ（図示せず）を有している。該コントローラは加速
度センサ４０及び車速センサ４１から傾転加速度Ｇ及び
車速度Ｓの信号を受信し，以下に述べるフローに従って
開閉バルブ２５を制御するバルブ制御装置である。

【００２３】なお，以下に述べるフローにおいて，開閉
バルブ２５が閉じていて，シリンダ装置２０がロック状
態にある場合は，図１に示すように，第１リンク３１が
シリンダ装置２０によって車体に固定されるから，リン
ク機構３０及び緩衝バネ５８が作動せず，車体が安定す
るが，緩衝バネ５８による緩衝機能が働かない状態を意
味する。

【００２４】そして，開閉バルブ２５が開いており，シ
リンダ装置３０が作動する状態は，図１から知られるよ
うに，第１リンク３１は緩衝バネ５８を介して揺動する
から，緩衝機能が働くが，車体の安定性が相対的に低下
する状態を意味している。

【００２５】コントローラによる制御のフローは，図３
に示すように，まずステップ５０１にて加速度センサ４
０の信号から傾転加速度Ｇの値を検出する。次いでステ
ップ５０２に進み，シリンダ装置２０がロック状態（開
閉バルブ２５閉）にあるかどうかをチェックする。開閉
バルブ２５が閉（ＹＥＳ）で，シリンダ装置２０がロッ
ク状態，即ち車体が安定状態にある場合には，次にステ
ップ５０６に進み，ステップ５０１で検出した傾転加速
度が所定値Ｇ２以下に低下していないかどうかをチェッ
クする。

【００２６】そして，傾転加速度が所定値Ｇ２以下に低
下している場合（ＹＥＳ）には，ステップ５０４に進み
車速度Ｓが低速度かどうかをチェックして，低速度（Ｓ
≦Ｓｏ）でない場合（ＮＯ）にのみ，ステップ５０５に
進み開閉バルブ２５を開いてシリンダ装置２０のロック
を解除して緩衝機能を作動させる。そして，ステップ５
０４にて車速度Ｓをチェックし車速度が低車速である場
合（Ｓ≦Ｓｏ）にはステップ５０７に進み。開閉バルブ
２５の閉状態，即ちシリンダ装置２０のロック状態を保
持して車体を安定させる。

【００２７】また，前記ステップ５０６にて，傾転加速
度Ｇが所定値Ｇ２より大きい場合（ＮＯ）には，直ちに
ステップ５０７に進みシリンダ装置２０のロック状態を
維持して車体を安定させる。なお，ステップ５０２にお
いて，開閉バルブ２５が開いていて（ＮＯ）シリンダ装
置２０がロック状態になく，緩衝機能が働いている場合
には，次のステップ５０３に進み，ステップ５０１で検
出した傾転加速度Ｇの値が所定値Ｇ１以上になっている
か否かをチェックする。

【００２８】そして，傾転加速度の値が所定値Ｇ１より
大きい場合（ＹＥＳ）には，ステップ５０７に進みただ
ちに開閉バルブ２５を閉じてシリンダ装置２０をロック
して車体を安定させる。ステップ５０３において，傾転
加速度Ｇの値が所定値Ｇ１に達していない場合（ＮＯ）
には，次のステップ５０４で車速度をチェックする。

【００２９】そして，車速度Ｓが低くない場合（Ｓ＞Ｓ
ｏ）には，ステップ５０５に進みそのままシリンダ装置
２０をロックすることなく緩衝機能を維持する。一方，
ステップ５０４で車速度が低い場合（Ｓ≦Ｓｏ）には，
ステップ５０３で傾転加速度Ｇが所定値Ｇ１より小さく
ても，シリンダ装置２０をロックする（ステップ５０
７）。なお，上記所定値Ｇ１は前記所定値Ｇ２よりも大
きい値とする（Ｇ１＞Ｇ２）。

【００３０】この制御フローを，概括して述べれば次の
ようになる。即ち，第１に車速度が低速である場合（Ｓ
≦Ｓｏ）には，常にシリンダ装置２０をロックして車体
の安定性を確保する（ステップ５０４，５０７）。第２
に，車速度が低速でない場合（Ｓ＞Ｓｏ）には，図４に
示すように，シリンダ装置２０をロック解除状態からロ
ック状態への切換えは，傾転加速度が所定値Ｇ１以上と
なったときに行ない（ステップ５０２，５０３，５０
７），シリンダ装置２０をロック状態から解除するのは
傾転加速度が所定値Ｇ２以下となったときに行う（ステ
ップ５０２，５０６，５０４，５０５）。

【００３１】そして，傾転加速度がＧ１〜Ｇ２の間は，
シリンダ装置２０の状態を変更しない一種の不感帯ゾー
ンとする。この理由は，このような不感帯ゾーンを設け
ない（Ｇ₁ ＝Ｇ₂ ）とすると，傾転加速度が所定値Ｇ１
（＝Ｇ２）の近傍で不安定な制御状態となる恐れがある
からである。

【００３２】次に本例のサスペンション装置１０の作用
効果について述べる。本例のサスペンション装置１０に
は車速度Ｓを検出する車速センサ４１を設けてあり，低
速の場合にはシリンダ装置２０をロックして車体を安定
させる。そして，高揚高での荷役作業は低速時又は停止
時に行われるから，高価な揚高センサを設けることなく
高揚高での荷役作業における車体安定化を図ることがで
きる。

【００３３】また，傾転加速度Ｇを検出する加速度セン
サ４０を設けてあり，傾転加速度Ｇが所定値Ｇ１より大
きい場合にもシリンダ装置２０をロックして車体を安定
させる。即ち，フォークリフトを急旋回するなどの場合
には，傾転加速度Ｇが大きくなるから傾転加速度Ｇを検
出して，急旋回時にも車体を安定化することができる。
上記のように，本例のサスペンション装置１０は，高揚
高での荷役作業時も，急旋回走行時もいずれも車体の安
定を図ることができる。

【００３４】しかも，センサとしては高価な揚高センサ
に代えて安価の車速センサ４１を用いてこれを実現して
いる。なお，低速度には低揚高での走行など必ずしもシ
リンダ装置２０をロックして車体の安定化を図る必要性
のない場合もあるが，低速走行時に緩衝機能をロックし
ても，乗り心地は余り低下しないから影響度は小さい。
上記のように，本例によれば，必要時における車体の安
定性の確保と，走行時の振動吸収力の確保とをバランス
良くかつ安価に実現することのできる，リーチ式フォー
クリフトトラックのサスペンション装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のサスペンション装置の全体説明図。

【図２】実施例のサスペンション装置のシリンダ装置の
断面図。

【図３】実施例のサスペンション装置の制御フロー。

【図４】実施例のサスペンション装置の低速度でない場
合制御動作の概要説明図。

【符号の説明】

１０．．．サスペンション装置， ２０．．．シリンダ装置， ２５．．．開閉バルブ， ２６．．．作動油， ３０．．．リンク機構， ３１〜３４．．．第１〜第４リンク， ３１１．．．第１固定節点， ３１２．．．第１フリー節点， ３２１．．．第２固定節点， ３２２．．．第２フリー節点， ４０．．．加速度センサ， ４１．．．車速センサ， ５０．．．ドライブユニット， ５４．．．車体フレーム， ５５．．．キャスタユニット， ５８．．．緩衝バネ，

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動輪を有するドライブユニットと補助
   輪を有するキャスタユニットとを，上下に揺動可能なよ
   うに車体フレームに懸架するリンク機構を有す るリーチ式フォークリフトトラックのサスペンション装
   置であって，上記リンク機構のリンクと車体フレームと
   の間には，作動流体を断続させる開閉バルブを有するシ
   リンダ装置を介設させると共に，車体には車速度を検出
   する車速センサ，及び車体の傾転加速度を検出する加速
   度センサを設けてあり，上記車速センサにより車速度を，また上記加速度センサ
   により車体の傾転加速度をそれぞれ検出し，これらの 検
   出信号に基づき上記シリンダ装置の開閉バルブを開閉
   し， かつ，少なくとも上記傾転加速度の値が不感帯ゾーンに
   あるときには上記シリンダ装置の状態を変更しないよう
   構成してある ことを特徴とするリーチ式フォークリフト
   トラックのサスペンション装置。