JP3426975B2 - フォークリフト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行時の安全性を
高めうるフォークリフトに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】フォ
ークリフトで坂道を下る場合、運転者がブレーキ操作を
行わないと速度が増し、特に荷物積載時などでは転倒な
どの虞があり危険である。このような問題点を解決する
ために、平地でも坂道でも一定速度で走行しうるフォー
クリフトが提案されているが、このようなフォークリフ
トでは、平地でも比較的低速に走行速度が抑制されるた
め、荷役作業効率が悪いという問題がある。

【０００３】そこで、先ず本発明のうち請求項１記載の
発明では、坂道等においては、車体中心線と直交する水
平軸周りにフォークリフトの車体が傾くことを利用し、
このときの傾斜角を求め、かつそれに応じた最大速度を
求めて走行速度を制限することを基本として、平地では
走行速度を低下させずかつ下り坂等で走行速度を制限す
ることにより作業効率が良くしかも安全性の高いフォー
クリフトを提供することを目的としている。

【０００４】なお車体の傾斜角を検出するに際して、例
えば容器内に封入された誘電性の液体や振り子などの傾
斜状態を検知する傾斜センサなどにて車体の傾きを検知
する場合、加速走行時と坂道走行時との区別ができず、
正確な車体の傾きを検知するのが困難となる。他方、ジ
ャイロを利用した角度検知具も提案されてはいるが、ジ
ャイロは経時ドリフトにより誤差が累積しやすいため、
いずれにせよ、正確な車体の傾斜角を測定するのが困難
であり、前記速度の制限ができないという問題がある。

【０００５】そのため、請求項１に係る発明では、さら
に、ジャイロ式の角度検知具と非ジャイロ式の角度検知
具とを併用し、フォークリフトの停止中にはジャイロ式
の角度検知具の検知角度がゼロとなるよう原点補正（リ
セット）しかつ非ジャイロ式の検知角度をジャイロ式の
角度検知具のオフセット角度として用いることを基本と
して、常にジャイロ式の角度検知具をリセットし、走行
中の車体の傾きを正確に検知し前記問題点を解決しうる
フォークリフトを提供することを目的としている。

【０００６】また、例えば下り坂で急激なハンドル操作
を行うと、転倒などの虞もあり危険を伴う。そこで、請
求項４記載の発明では、さらに前記車体の傾斜角θに応
じた許容可能なハンドルの操作最大速度を求めるととも
にハンドル操作速度を制限することを基本として、一定
の状況下での急ハンドルを防止でき前記問題点を解決し
うるフォークリフトを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、車体中心線と直交する水平軸周りの車体の
傾きである傾斜角θを検知しうる傾斜角検知手段と、前
記傾斜角θに応じた最大速度を求めるとともに走行速度
を制限する制御装置とを具えてなるフォークリフトであ
る。

【０００８】また請求項１記載の発明は、さらに、前記
傾斜角検知手段が、ジャイロ式の第１の角度検知部と、
非ジャイロ式の第２の角度検知部とを具えるとともに、
フォークリフトが停止したときに、前記第１の角度検知
部の検知角度が０となるようにその原点を補正しかつ前
記第２の角度検知部の検知角度αをオフセット角度βに
設定するとともに、フォークリフトが走行中のときに前
記第１の角度検知部の検知角度γに前記オフセット角度
βを加えて前記車体の傾斜角θを求めることを特徴とす
ることを特徴とする請求項１記載のフォークリフトであ
る。

【０００９】また請求項２記載の発明は、前記第２の角
度検知部が、液体、重錘又は転がり体などの傾斜を測定
する傾斜センサからなることを特徴とする。

【００１０】また請求項３記載の発明は、前記制御装置
が、前記傾斜角θに応じたハンドルの操作最大速度を求
めるとともにハンドル操作速度を制限することを特徴と
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図面
に基づき説明する。本実施形態では、図１に示すよう
に、フォークリフト１として例えばリーチ型のバッテリ
式フォークリフトを例示している。このフォークリフト
は、バッテリや操舵兼駆動輪１０、ハンドル１１、運転
席（図示せず）などが設けられる本体部３と、この本体
部３から前方にのび先端部にロードホイール１２を軸支
したストラドルレッグ４とからなる車体２を具えるとと
もに周知の荷役機構７を具えている。

【００１２】前記フォークリフト１は、運転者により操
舵される前記ハンドル１１と、走行用モータＭにより駆
動されかつ減速機を内蔵した旋回ギヤケース１３に枢支
された操舵兼駆動輪１０と、これらの間をつなぐ伝動手
段１６と、走行速度を調節するアクセル装置１７と、前
記走行モータ等にも設けられてフォークリフトの走行速
度を検知しうるスピードセンサ１８とを具えている。

【００１３】前記伝導手段１６は、ハンドルと前記旋回
ギヤケース１３との間を連結する連結軸部１７と、この
連結軸部１７に介在したトルク検知部１９と、前記連結
軸部１７の先端に固着されたピニオン２０とを具え、こ
のピニオン２０を前記旋回ギヤケース１３の周囲に固着
されたリングギヤ２１に噛み合わせて構成される。これ
によりハンドル１１を操作すると、旋回ギヤケース１
３、ひいては操舵兼駆動輪１０を向き換えしうる。

【００１４】なお本実施形態では、前記連結軸部１７に
は、操舵補助モータ２２が歯車列２３を介して付設され
ており、前記トルク検知部１９にて検出されたハンドル
操舵トルクに応じたアシスト力を前記連結軸部１７に補
い、ハンドル操舵力を軽減しているものを示す。

【００１５】前記アクセル装置１７は、例えば傾動操作
されるアクセルレバー１７ａと、このアクセルレバー１
７ａの傾動の向きを検知しうるディレクショナルスイッ
チ１７ｂと、アクセルレバー１７ａの操作量を検知しう
るポテンショメータ１７ｃとを含むものを例示してい
る。

【００１６】またフォークリフト１は、車体の長さ方向
をのびる車体中心線と直交する水平軸（図１では紙面に
垂直な軸となる）の周りの車体の傾きである傾斜角θを
検知しうる傾斜角検知手段５を具えている。

【００１７】この傾斜角検知手段５は、ジャイロ式の第
１の角度検知部５Ａと、非ジャイロ式の第２の角度検知
部５Ｂとから構成されている。これらの第１、第２の角
度検知部５Ａ、５Ｂは、例えば前記本体部３の内部に水
平に位置決め配置された固定板１４の上に並べて設置さ
れたものを例示している。

【００１８】前記ジャイロ式の第１の角度検知部５Ａ
は、いわゆるジャイロコンパスの原理を利用したもの
で、前記水平軸周りの角速度を検知しうる角速度検知手
段（振動ジャイロ、光ファイバジャイロ、ガスレートジ
ャイロなど）およびこの角速度検知手段にて得られた角
速度信号を積分して前記水平軸周りの角度を演算する角
度演算手段（いずれも図示せず）とを含んでいる。

【００１９】また前記第２の角度検知部５Ｂは、箱体内
に収容された例えば誘電性液体、振り子状に支持された
重錘、ボール等の転がり体など、各種の非測定対象物の
傾斜を測定する傾斜センサである。

【００２０】さらに本実施形態のフォークリフトは、こ
の傾斜角検知手段５から得られた車体の傾斜角θに応じ
た最大速度を求めるとともに、走行速度を制限する制御
装置６を具えている。ここで、最大速度とは、フォーク
リフトが走行することが可能な最大の速度である。

【００２１】前記制御装置６は、本実施形態では図２に
示す如く、中央演算装置であるＣＰＵと、ＣＰＵの処理
手順などが予め記憶されるＲＯＭと、作業用の一時記憶
メモリであるＲＡＭと、入力ポートＰＩと、Ａ／Ｄコン
バータと、出力ポートＰＯと、これらを結ぶデータバス
とから構成されたものを例示している。前記入力ポート
ＰＩには、スピードセンサ１８からフォークリフトの走
行速度を示す速度信号と、ディレクショナルスイッチ１
７６からフォークリフトの走行の向き（前進又は後進）
を示す走行方向信号と、前記トルク検知部１９からのハ
ンドルトルク信号が夫々入力される。

【００２２】また前記Ａ／Ｄコンバータには、アクセル
装置１７のポテンショメータ１７Ｃからフォークリフト
の速度指令に対応したアクセル操作量信号と、前記第１
の角度検知部５Ａからの検知角度信号と、前記第２の角
度検知部５Ｂからの検知角度信号とがそれぞれ入力さ
れ、デジタル量に変換されてＣＰＵへと入力されうる。

【００２３】ＣＰＵでは、演算により求まる車体の傾斜
角θと、前記入力される各信号に基づいて、指示された
速度になるようフォークリフトの走行モータＭを制御す
る走行コントローラ２５と、前記操舵補助モータ２２を
制御するハンドルコントローラ２６と、前記第１の角度
検知部５Ａとに対して所定の制御信号を出力する。

【００２４】図３には、このＣＰＵの具体的な処理手順
が示されており、以下順を追って説明する。先ず、ＣＰ
Ｕは、イニシャル処理を行う（ステップＳ１）。このイ
ニシャル処理では、第１の角度検知部５Ａを初期化（原
点補正）するとともに、第２の角度検知部５Ｂの検知角
度αを読みとり、この値を第１の角度検知部５Ａのオフ
セット角度βとしてＲＡＭに記憶させる。

【００２５】次に、ＣＰＵは、スピードセンサの検知信
号を入力ポートＰＩから読みとり、フォークリフトが走
行中か停止中かを調べる（ステップＳ２）。停止中であ
ると、第２の角度検知部５Ｂの検知角度αを読み込み
（ステップＳ３）、また第１の角度検知部５Ａの検知角
度がゼロとなるようにその原点を補正する（ステップＳ
４）。

【００２６】また第２の角度検知部５Ｂの検知角度α
を、第１の角度検知部５Ａのオフセット角度βに設定す
るとともに、車体の傾斜角θを前記第２の角度検知部５
Ｂの検知角度αとして定める（ステップＳ５）。なおＣ
ＰＵは、前記ディレクショナルスイッチの信号を調べ
（ステップＳ６）、前進時にはステップＳ５で求めたそ
のままの傾斜角θとし、後進時には、−１を乗じたもの
として傾斜角θを定める（ステップＳ１４）。なお本実
施形態では、前記傾斜角θは、フォークリフトの走行の
向きに関わらず、車体が前傾（ストラドルレッグ側より
も本体部側が上となる）する向きの角度を負として表示
している。

【００２７】次に、ＣＰＵは、この傾斜角θに応じたフ
ォークリフトの最大速度を予めＲＯＭに記憶したテーブ
ルより読み出す（ステップＳ７）。このようなテーブル
は、例えば図４に示す如く、縦軸に出力可能な最大速
度、横軸に傾斜角θをとったグラフで表すことができ
る。

【００２８】本例では傾斜角θが正、つまり図５
（Ａ）、（Ｂ）の矢印Ｘで示すように、車体が後傾前
進、前傾後進である登り坂のときには最大速度を制限し
ていないものを例示している。

【００２９】逆に、傾斜角θが負、つまり図５（Ａ）、
（Ｂ）の矢印Ｙで示すように、車体が後傾後進、前傾前
進である下り坂のときには、その傾斜角がほぼ５度程度
から徐々に最大速度を制限しており、傾斜角θが約２０
度付近で傾斜角０時の１／３程度まで制限されるものを
例示している。

【００３０】このように本実施形態のフォークリフト
は、車体の傾斜と走行方向とを組み合わせて、傾斜角に
応じた最大速度を求めるため、作業効率の低下を防止し
うる。

【００３１】このようなテーブルから傾斜角に応じた最
大速度を取り出すと、ＣＰＵは、この最大速度に対応し
た信号を走行コントローラ２５へと出力する（ステップ
Ｓ１０）。また走行コントローラ２５では、走行モータ
の最大速度をこの値に制限して制御する。

【００３２】また本実施形態では、前記制御装置６は、
前記車体２の傾斜角θに応じたハンドルの操作最大速度
を求めるとともにハンドル操作速度を制限するものを例
示している。すなわち、ＣＰＵは、傾斜角θに応じたフ
ォークリフトのハンドルの最大操舵速度を予めＲＯＭに
記憶したテーブルより読み出す（ステップＳ９）。

【００３３】このようなテーブルは、例えば図６に示す
如く、縦軸にハンドル操舵の最大速度、横軸に傾斜角θ
をとったグラフで表すことができる。本例では傾斜角θ
が正、つまり登り坂のときにはハンドルの操舵の最大速
度を制限していないものを例示している。逆に、傾斜角
θが負、つまり下り坂のときには、その傾斜角が５度程
度から徐々に操舵最大速度を制限しており、傾斜角θが
約２０度付近で傾斜角０の通常時の１／３程度まで制限
されるものを例示している。このように車体の傾斜と走
行方向とを組み合わせて、危険と考えられる状況ではハ
ンドルの操舵最大速度を制限することにより、急旋回な
どを防止しうる点でさらに好ましい。

【００３４】そして、ＣＰＵは、前記操舵補助モータ２
２を制御するハンドルコントローラ２６に最大の操舵速
度を出力する（ステップＳ１０）。したがって、ハンド
ルコントローラ２６は、ハンドルに急激な操作が加えら
れた場合であっても、例えば前記操舵補助モータ２２か
ら操舵抵抗となる向きのトルクを発生させることなどに
より、前記制限されたハンドル操舵最大速度に抑制しう
る。

【００３５】また、ＣＰＵは、フォークリフトが走行中
の場合には、第１の角度検知部５Ａの原点補正を終了し
（ステップＳ１１）、第１の角度検知部５Ａの検知角度
γを読み込み（ステップＳ１２）、フォークリフトの車
体２の傾斜角θを、前記第１の角度検知部５Ａの検知角
度γに前記オフセット角度βを加えて前記車体の傾斜角
θを求める（ステップＳ１３）。

【００３６】このように、本実施形態の傾斜角検知手段
５は、フォークリフトが停止中のときは、第２の角度検
知部５Ｂの検知角度αが概ね正確であること、また原点
が補正（リセット）されたしばらくの後はジャイロ式の
第１の角度検知部５Ａでもドリフトが少ないため概ね正
確な角度が測定できることを利用し、フォークリフトが
停止中では、第１の角度検知部５Ａの検知角度が０とな
るようにその原点を補正し、かつ第２の角度検知部５Ｂ
の検知角度αを前記第１の角度検知部５Ａのオフセット
角度βに設定するとともに、フォークリフトが走行中の
ときは、図７に示すように、第１の角度検知部５Ａの検
知角度γに前記オフセット角度βを加えて前記車体の傾
斜角θを求めている。

【００３７】したがって、第１の角度検知部５Ａは、フ
ォークリフトの停止時に常に正確に補正されることとな
るため、走行中でもドリフトの影響を最小とし測定誤差
の少ないフォークリフトの車体の傾斜角θを得ることが
できる。

【００３８】以上、本発明の実施形態について説明した
が、傾斜角検知手段５は、例示の構成に限定されること
なく種々の態様に変形できる。またフォークリフトもリ
ーチ型以外にカウンタバランス型、ピッキング型など種
々の態様に設計変更が可能である。さらに、制御装置と
してＣＰＵとソフトウエアを使用したものを例示した
が、具体的な処理手順は本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変更でき、またハードウエアを用いて同様の機能
を実現させたものでも良い。さらに、走行最大速度、操
舵最大速度のテーブルは、図示のものに限定されず、種
々変更しうる。

【００３９】

【発明の効果】上述したように、請求項１記載の発明で
は、車体の傾斜角に応じた最大速度を設定し、かつ走行
速度を制限しているため、例えば平地では走行速度を低
下させずかつ下り坂等で走行速度を制限することにより
作業効率が良くしかも安全性の高いフォークリフトを提
供しうる。

【００４０】また請求項１記載の発明は、ジャイロ式の
角度検知具と非ジャイロ式の角度検知具とを用いて、フ
ォークリフトの走行停止時にはジャイロ式の角度検知具
の検知角度がゼロとなるよう原点補正（リセット）しか
つ非ジャイロ式の検知角度をオフセット角度として用い
ているため、常にジャイロ式の角度検知具をリセットし
て正確な車体の傾きを検知でき、正確な傾斜角、ひいて
は正確に走行速度を抑制することが可能になる。

【００４１】また請求項３記載の発明では、車体の傾斜
角θに応じたハンドルの操作最大速度を求めるとともに
ハンドル操作速度を制限しているため、一定の状況下で
の急ハンドルを防止でき、より安全性を向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すフォークリフトの側面
図である。

【図２】制御装置の実施形態を示すブロック図である。

【図３】制御装置の処理手順の一例を示すフローチャー
トである。

【図４】フォークリフトの最大速度と車体の傾斜角との
関係を示すグラフである。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）はフォークリフトとその傾きを
説明する線図である。

【図６】ハンドル最大速度と車体の傾斜角との関係を示
すグラフである。

【図７】傾斜角検知手段の測定角度を例示する側面図で
ある。

【符号の説明】

１ フォークリフト Ｇ 水平軸 ２ 車体 θ 傾斜角 ５ 傾斜角検知手段 ５Ａ 第１の角度検知部 ５Ｂ 第２の角度検知部 ６ 制御装置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体中心線と直交する水平軸周りの車体の
   傾きである傾斜角θを検知しうる傾斜角検知手段と、 前記傾斜角θに応じた最大速度を求めるとともに走行速
   度を制限する制御装置とを具え、かつ前記傾斜角検知手段は、ジャイロ式の第１の角度検
   知部と、非ジャイロ式の第２の角度検知部とを具えると
   ともに、 フォークリフトが停止したときに、前記第１の角度検知
   部の検知角度が０となるようにその原点を補正しかつ前
   記第２の角度検知部の検知角度αをオフセット角度βに
   設定するとともに、 フォークリフトが走行中のときに前記第１の角度検知部
   の検知角度γに前記オフセット角度βを加えて前記車体
   の傾斜角θを求めることを特徴とする フォークリフト。
2. 【請求項２】前記第２の角度検知部は、液体、重錘又は
   転がり体などの傾斜を測定する傾斜センサからなること
   を特徴とする請求項１記載のフォークリフト。
3. 【請求項３】前記制御装置は、前記傾斜角θに応じたハ
   ンドルの操作最大速度を求めるとともにハンドル操作速
   度を制限することを特徴とする請求項１又は２記載のフ
   ォークリフト。