JP4343400B2

JP4343400B2 - Industrial vehicle swing control device

Info

Publication number: JP4343400B2
Application number: JP2000158450A
Authority: JP
Inventors: 隆千藤
Original assignee: 住友ナコマテリアルハンドリング株式会社
Priority date: 2000-05-29
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2020-05-29
Also published as: JP2001334817A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は産業車両の揺動制御装置に関するものであり、特に、フォークリフト等の産業車両に於いて後車軸に対するフレームの揺動を規制または許容する揺動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
此種産業車両の一例としてフォークリフトが挙げられ、図１３に一般的なフォークリフトの概要を示す。同図に於いて、１はフレーム、２はフレーム１の前側に前後方向へ回動可能に立設されたマスト、３はマスト２に沿って上昇下降する荷役用のフォーク、４はフォークを昇降させるリフトシリンダ、５はマスト２を前後に傾斜させるチルトシリンダである。また、６はフォークリフトの走行駆動輪である前車輪、７は操舵輪である後車輪、８はフォークリフトの操舵ハンドルである。
【０００３】
図１４及び図１５は従来のフォークリフトの揺動装置を示し、９は左右の後車輪７，７が装着される後車軸、１０は該後車軸９の長手方向略中央部の前後両側に凸設された支持ピン、１１は夫々の支持ピン１０，１０を前記フレーム１に保持する支持サポートである。また、１２はフレーム１の下面両側に固設されたストッパであり、通常走行状態に於いて後車軸９の上面と所定の間隙を有するように設けられ、左右何れかのストッパ１２が後車軸９の上面に当接するまで、後車軸９に対してフレーム１が揺動可能となっている。
【０００４】
斯くして、フォークリフトが走行する路面に凹凸があったり、或いは路面が傾斜している場合であっても、前記フレーム１が後車軸９の支持ピン１０を中心に左右に揺動するので、前車輪６及び後車輪７は路面に接地して安定走行することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフォークリフトは、前述したようにフレームが後車軸に対して揺動可能に形成されているが、フォークリフトが旋回するときには車両に遠心力や慣性力が働き、横方向力が前車輪間の中心と後車輪間の中心を結ぶ車両センタ軸に垂直方向に働くため、図１６に示すように、後車軸に対してフレームが揺動して旋回中心側の前車輪が路面から浮上し、車両の姿勢が不安定になることがある。
【０００６】
また、高積み荷役作業に於いては、荷重の重心位置の左右へのずれやマストの左右のガタや撓み等により車両に横方向力が働くため、然るときも、後車軸に対してフレームが揺動し、横方向力がかかる側と反対側の前車輪が路面から浮上して車両の姿勢が不安定になることがある。
【０００７】
これに対して、フレームの揺動を規制する装置が提案されているが（例えば特開平１０−５８９３５号公報等）、フォークリフト等の産業車両が走行する路面は必ずしも平面ではないため、フレームが水平であっても後車軸が路面の凹凸や傾斜により大きく揺動している状態のときにフレームの揺動を規制すると、後車軸が接している路面が水平に戻ったときや、路面の傾斜が反対になったときは、フレームを横方向に揺動させた状態で固定することになり、揺動を規制する装置を装備していない産業車両よりも車両の姿勢が不安定となる。
【０００８】
そこで、後車軸に対してフレームが揺動可能に支持された産業車両に於いて、車両の状態に応じてフレームの揺動を規制または許容して、車両の姿勢を安定に保持するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、後車軸の略中央部にフレームを揺動可能に支持した産業車両に於いて、該後車軸の端部とフレームとの間に油圧シリンダを介装し、この油圧シリンダの上室と下室とを結ぶ油路に、作動油の連通と遮断とを切り替える電磁切替弁と、作動油の給排をするアキュムレータと、前記油圧シリンダの荷重を検出する手段とを設け、前記フレームの揺動角及び前記油圧シリンダの荷重に応じて電磁切替弁を切り替え操作し、フレームの揺動を規制し得る制御手段を備えた産業車両の揺動制御装置を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に従って詳述する。尚、産業車両の一例としてフォークリフトの揺動制御装置について説明するが、フォークリフトの概要は図１３に示したものと同一であるので、その説明は省略するものとし、また、従来と同一構成部分には同一符号を使用する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態１を示し、同図に於いて、１３は両ロッド式の油圧シリンダであり、該油圧シリンダ１３のロッド側は後車軸９の左右何れかの端部に固設したブラケット１４に支持され、該油圧シリンダ１３のヘッド側は前記フレーム１の下面に固設したブラケット１５に支持されている。該油圧シリンダ１３の上室１３ａに連通する油路１６と下室１３ｂに連通する油路１７の途中に、３ポート２位置の電磁切替弁１８を設け、油路１６と油路１７に作動油を給排するアキュムレータ１９を配設する。油圧回路から作動油が漏れた場合は、該アキュムレータ１９内の油を油路１６，１７に補給し、油圧回路の作動油が熱膨張した場合は該アキュムレータ１９に油を吸収する。また、油圧シリンダ１３の上室１３ａの圧力を検出する手段として油路１６に圧力センサ２０を設けるとともに、下室１３ｂの圧力を検出する手段として油路１７に圧力センサ２１を設ける。これら圧力センサ２０，２１の検出信号はコントローラ２２へ入力され、上室１３ａと下室１３ｂの圧力が演算される。
【００１２】
ここで、前記電磁切替弁１８のソレノイド２３がコントローラ２２からの電流によって励磁されたときは、該電磁切替弁１８が遮断位置１８ａから連通位置１８ｂに切り替わる。従って、油圧シリンダ１３の上室１３ａと下室１３ｂの作動油が流出入して、油圧シリンダ１３の伸縮が可能になるとともに、アキュムレータ１９が油路１６，１７に連通して作動油がアキュムレータ１９に給排される。然るときは、後車軸９に対してフレーム１の左右方向の揺動、即ち支持ピン１０を中心とする時計方向及び反時計方向の両方向の揺動が可能となる（以後、本作動モードを「規制解除」と称する）。
【００１３】
一方、コントローラ２２からの電流が停止してソレノイド２３が非励磁になると、前記電磁切替弁１８が遮断位置１８ａに切り替わる。従って、油圧シリンダ１３の上室１３ａと下室１３ｂの作動油が流出入できなくなり、油圧シリンダ１３の伸縮が不可能となる。然るときは、後車軸９に対して前記フレーム１の時計方向及び反時計方向の両方向の揺動が規制される（以後、本作動モードを「両方向規制」と称する）。
【００１４】
ここで、前記圧力センサ２０，２１以外のセンサについて説明すれば、後車軸９に対するフレーム１の揺動角を検出する手段として、前記支持サポート１１の上部に揺動角センサ２４を設け、車両の操舵角を検出する手段として、後車軸９のキングピン２５に操舵角センサ２６を設ける。また、２７は車両の走行速度を検出するためにトランスミッションやデファレンシャルギヤ等の減速機構部（図示せず）に取り付けられた速度センサ、２８は積載荷重を検出するためにリフトシリンダ４等の油圧回路（図示せず）に設けられた荷重センサであり、２９は積載荷重の揚高を検出するためにマスト２に取り付けられた揚高センサである。
【００１５】
図２は本発明の実施形態２を示し、図１に示した実施形態１と同一構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。同図に於いて、３１は片ロッド式の油圧シリンダであり、該油圧シリンダ３１のロッド側は後車軸９の左右何れかの端部に固設したブラケット１４に支持され、該油圧シリンダ３１のヘッド側は前記フレーム１の下面に固設したブラケット１５に支持されている。該油圧シリンダ３１の上室３１ａに連通する油路１６と下室３１ｂに連通する油路１７の途中に、２ポート２位置の電磁切替弁３２，３３を直列に設け、双方の電磁切替弁３２と３３の間にアキュムレータ１９を配設する。油圧回路から作動油が漏れた場合は、該アキュムレータ１９内の油を油路１６，１７に補給し、油圧回路の作動油が熱膨張した場合は該アキュムレータ１９に油を吸収するとともに、油圧シリンダ３１のロッドの差体積を給排する作用をなすものである。
【００１６】
一方の電磁切替弁３２のソレノイド３４がコントローラ２２からの電流によって励磁されたときは、該電磁切替弁３２が遮断位置３２ａから連通位置３２ｂに切り替わり、他方の電磁切替弁３３のソレノイド３５がコントローラ２２からの電流によって励磁されたときは、該電磁切替弁３３が遮断位置３３ａから連通位置３３ｂに切り替わる。従って、双方の電磁切替弁３２，３３が夫々連通位置３２ｂ，３３ｂに切り替わった状態では、油圧シリンダ３１の上室３１ａと下室３１ｂの作動油が流出入して、油圧シリンダ３１の伸縮が可能になるとともに、アキュムレータ１９が油路１６，１７に連通して作動油がアキュムレータ１９に給排される。然るときは、後車軸９に対してフレーム１が時計方向及び反時計方向に揺動が可能な「規制解除」の作動モードとなる。
【００１７】
これに対して、コントローラ２２からの電流によってソレノイド３４及び３５が非励磁になると、前記電磁切替弁３２，３３が夫々遮断位置３２ａ，３３ａに切り替わる。従って、油圧シリンダ３１の上室３１ａと下室３１ｂの作動油が流出入できなくなり、油圧シリンダ３１の伸縮が不可能となる。然るときは、後車軸９に対するフレーム１の揺動が規制される「両方向規制」の作動モードとなる。
【００１８】
図３は本発明の実施形態に相当するものではないが、本発明に関連しているので、同時に説明するものとする。尚、図１に示した実施形態１及び図２に示した実施形態２と同一構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。同図に於いて、１３は両ロッド式の油圧シリンダであり、該油圧シリンダ１３の上室１３ａに連通する油路１６と下室１３ｂに連通する油路１７の途中に、２ポート２位置の電磁切替弁３６を設け、この電磁切替弁３６と並列に油路１６と油路１７に作動油を給排するアキュムレータ１９を配設する。３８，３９はアキュムレータ１９と油圧シリンダ１３の上室１３ａまたは下室１３ｂとの間に設けられた絞り弁であり、この絞り弁３８，３９は遮断されてはいないが略全閉に近い状態に絞られており、油漏れ時にアキュムレータ１９から作動油を補給するとともに、作動油膨張時にアキュムレータ１９へ作動油の排出を可能にしている。
【００１９】
電磁切替弁３６のソレノイド３７がコントローラ２２からの信号によって励磁されたときは、該電磁切替弁３６が遮断位置３６ａから連通位置３６ｂに切り替わる。従って、油圧シリンダ１３の上室１３ａと下室１３ｂの作動油が流出入して、油圧シリンダ１３の伸縮が可能となる。然るときは、後車軸９に対してフレーム１が時計方向及び反時計方向に揺動が可能な「規制解除」の作動モードとなる。
【００２０】
これに対して、コントローラ２２からの信号がなくなりソレノイド３７が非励磁になると、前記電磁切替弁３６が遮断位置３６ａに切り替わる。従って、油圧シリンダ１３の上室１３ａと下室１３ｂの作動油が流出入できなくなり、油圧シリンダ１３の伸縮が不可能となる。然るときは、後車軸９に対するフレーム１の揺動が規制される「両方向規制」の作動モードとなる。
【００２１】
次に、図４及び図５に従って、操舵角センサ２６の組み付け構造について説明する。後車軸９の中央部にベルクランク４０が回動可能に枢着され、後車軸９の両端部にブラケット４１，４１を設け、このブラケット４１，４１に後車輪７，７を支持するナックルアーム４２，４２を装着する。ナックルアーム４２にはキングピン２５を固着してあり、該キングピン２５の上端部及び下端部が軸受４３，４３を介して後車軸９に回動自在に支持されている。また、ベルクランク４０は左右一対のタイロッド４４，４４を介してナックルアーム４２，４２に連結してある。前記操舵ハンドル８の操作によってベルクランク４０がベルクランクピン４５を中心に回動し、タイロッド４４，４４が左右方向に押し引きされると、ナックルアーム４２，４２がキングピン２５，２５を中心に回動して後車輪７，７が操舵される。操舵角センサ２６は左右何れかのキングピン２５に装着されている。而して、操舵ハンドル８の操作によって後車輪７，７が操舵されると、キングピン２５の回転が操舵角センサ２６に伝達され、キングピン２５の回転変位をコントローラ２２にて判別することにより操舵角が演算される。
【００２２】
図６は揺動角センサ２４の組み付け構造を示し、該揺動角センサ２４は円筒形の本体部２４ａと、本体部２４ａの端部に設けられた取付フランジ２４ｂと、取付フランジ２４ｂから水平に突出する入力軸２４ｃとを備え、入力軸２４ｃの先端部にリンクプレート５０を固着してあり、このリンクプレート５０の先端部には長手方向に沿ってガイド孔５１が開穿されている。そして、前記取付フランジ２４ｂにより揺動角センサ２４をフレーム１にボルト付けしてある。一方、後車軸９に逆Ｌ字形のアーム５２を立設するとともに、該アーム５２の先端部にピン５３を揺動角センサ２４側へ突設し、このピン５３が前記リンクプレート５０のガイド孔５１に挿入されている。
【００２３】
同図（ａ）の二点鎖線に示すように、後車軸９に対してフレーム１が支持ピン１０を中心に時計方向へ揺動したときは、前記揺動角センサ２４の位置が図中右上方へ移動し、アーム５２のピン５３がリンクプレート５０のガイド孔５１に係合しているために、揺動角センサ２４に対して該リンクプレート５０及び入力軸２４ｃが反時計方向に回動する。従って、該揺動角センサ２４の検出信号の変化がコントローラ２２に入力されて、後車軸９に対するフレーム１の揺動方向及び揺動角（換言すればフレーム１に対する後車軸９の揺動方向及び揺動角）が演算される。
【００２４】
このように、揺動角センサ２４を後車軸９の揺動中心である支持ピン１０から離れた位置で、且つ、該支持ピン１０と、揺動角センサ２４の入力軸２４ｃと、リンクプレート５０のガイド孔５１と、アーム５２のピン５３とを直線状に設置することにより、揺動角センサ２４の回動角度が増幅されて、安価なセンサにて正確な揺動角を検出することができる。後車軸９の揺動角が例えば±３°であっても、揺動角センサ２４の入力軸２４ｃに対する前記ピン５３の回転角度が例えば±４５°に増幅されるため、高精度の特別なセンサを使用せずに一般的なセンサにて揺動角を正確に検出できる。また、前記支持ピン１０と、揺動角センサ２４の入力軸２４ｃと、リンクプレート５０のガイド孔５１と、アーム５２のピン５３とが直線状に設置されているので、時計方向と反時計方向の揺動角センサ２４の回転角度が対称となり、揺動角の正と負の値が同一となって判定が容易になる。
【００２５】
更に、リンケージを使用しないので誤差が少なく、リンケージの調整が不要であるとともに、部品点数の減少によって組み立て工数が低減でき、簡易且つ安価構成で正確な揺動角を検出することが可能となる。また、組み立てに際しても、フレーム１に揺動角センサ２４を取り付け、後車軸９にピン５３の付いたアーム５２を装着するのみであり、きわめて簡単な構造で正確な揺動角の検出が可能である。
【００２６】
而して、前記コントローラ２２は制御システム起動時に故障フラグｆを初期化し、圧力センサ２０及び２１、揺動角センサ２４、操舵角センサ２６、速度センサ２７、荷重センサ２８、揚高センサ２９からの検出信号を読み込み、各センサからの入力値が故障や断線または短絡時に発生する値になっているか否かを検証して故障の有無を判断する。
【００２７】
ここで、図１に示した実施形態１及び図２に示した実施形態２に於いては、圧力センサ２０，２１が正常であるときは夫々の入力値から油路１６と油路１７の圧力を演算し、油圧シリンダ１３の上室１３ａと下室１３ｂの圧力差または油圧シリンダ３１の上室３１ａと下室３１ｂの圧力差を算出する。この圧力差ｐは上室の圧力から下室の圧力を引いた差圧である。圧力センサ２０，２１からの入力値が故障や断線等の値であるときは圧力差ｐに「０」を入力し、故障フラグｆに「圧力センサ２０（または２１）の故障」を入力する。
【００２８】
揺動角センサ２４が正常であるときは入力値から後車軸９に対するフレーム１の揺動角ｙを演算する。揺動角ｙはフレーム１が時計方向へ揺動したときに正の値とする。揺動角センサ２４からの入力値が故障や断線等の値であるときは揺動角ｙに「エラー」を入力し、故障フラグｆに「揺動角センサ２４の故障」を入力する。
【００２９】
また、操舵角センサ２６が正常であるときは入力値から操舵角ｒ、操舵方向ｄ、操舵角速度ｄｒを演算する。ここでいう操舵角ｒはキングピン２５の切れ角ではなく、車両の実操舵角の絶対値であり、操舵角速度ｄｒは実操舵角の時間に対する変化率である。操舵角センサ２６からの入力値が故障や断線等の値であるときは、操舵角ｒに「最大操舵角」を入力するとともに操舵方向ｄに「エラー」を入力し、且つ、操舵角速度ｄｒに「最大操舵角速度」を入力し、故障フラグｆに「操舵角センサ２６の故障」を入力する。
【００３０】
これと同様に、速度センサ２７が正常であるときは入力値から車両の走行速度ｖを演算する。速度センサ２７からの入力値が故障や断線等の値であるときは走行速度ｖに「最高速」を入力し、故障フラグｆに「速度センサ２７の故障」を入力する。また、荷重センサ２８が正常であるときは入力値から積載荷重ｗを演算する。荷重センサ２８からの入力値が故障や断線等の値であるときは積載荷重ｗに「最大荷重」を入力し、故障フラグｆに「荷重センサ２８の故障」を入力する。
【００３１】
更に、揚高センサ２９が正常であるときは入力値から積載荷重の揚高ｈを演算する。揚高センサ２９からの入力値が故障や断線等の値であるときは揚高ｈに「最高値」を入力し、故障フラグｆに「揚高センサ２９の故障」を入力する。例えば、低揚高と中揚高と高揚高との３つの揚高センサを装備した場合は、▲１▼低揚高以下の揚高、▲２▼低揚高から中揚高までの揚高、▲３▼中揚高から高揚高までの揚高、▲４▼高揚高以上の揚高と４段階の揚高を出力できるが、いま仮に、中揚高のセンサが故障したときは、低揚高以下の揚高、低揚高から高揚高までの揚高、高揚高以上の揚高と３段階の揚高を出力する。
【００３２】
また、コントローラ２２は各電磁切替弁のソレノイド２３及び３４，３５並びに３７の通電状態を検証することにより、各ソレノイド２３，３４，３５，３７の故障を調査する。何れかのソレノイドが故障しているときは、故障フラグｆに「ソレノイド２４（または３４，３５，３７）が故障」と入力する。そして、故障フラグｆに故障したセンサまたはソレノイドが入力された場合は、インストルメントパネルに設けられている故障ランプ（図示せず）を点灯し、ＬＥＤもしくはＬＣＤ（いずれも図示せず）に故障個所を表示する。
【００３３】
次に、本発明の揺動制御装置により後車軸９に対するフレーム１の揺動を規制または許容する制御方法について説明する。コントローラ２２は荷役作業時に於ける揚高ｈと積載荷重ｗを検出し、図７に示すように、予め設定されたマップのどの領域に該揚高ｈと積載荷重ｗの交点が存在するかを検出する。例えば、該揚高ｈと積載荷重ｗの交点がＡ１領域内にあるときは揺動規制が不要であると判断し、荷役規制フラグｆ_nに「解除」を入力する。これに対して、該揚高ｈと積載荷重ｗの交点がＡ３領域内にあるときは揺動規制が必要であると判断し、荷役規制フラグｆ_nに「規制」を入力する。尚、Ａ２領域は「規制」及び「解除」を頻繁に繰り返すことを防止するために設けられたヒステリシス領域であり、Ａ１領域またはＡ３領域からＡ２領域内に入ったときはそれまでの荷役規制フラグｆ_nを保持する。
【００３４】
また、コントローラ２２は走行状態に於ける揺動規制の要否を判断するために、揚高ｈと荷重ｗに基づいて予め複数設定されたマップ、例えば図８に示すような走行速度ｖと操舵角ｒとの関係を示すマップと、図９に示すような走行速度ｖと操舵角速度ｄｒとの関係を示すマップを設定しておく。尚、前記操舵角センサ２６によって検出した操舵角速度ｄｒと操舵方向ｄを比較し、操舵角速度ｄｒが操舵角ｒを減少させる数値になっている場合は操舵角速度ｄｒに０を入力し、操舵角速度ｄｒが操舵角ｒを増加させる数値になっている場合は操舵角速度ｄｒの検出値を絶対値に置き換える。
【００３５】
例えば、走行速度ｖと操舵角ｒの交点が図８のＢ１領域内にあるときは揺動規制が不要であると判断し、走行規制フラグｆ_S1に「解除」を入力する。これに対して、該走行速度ｖと操舵角ｒの交点がＢ３領域内にあるときは揺動規制が必要であると判断し、走行規制フラグｆ_S1に「規制」を入力する。一方、走行速度ｖと操舵角速度ｄｒの交点が図９のＣ１領域内にあるときは揺動規制が不要であると判断し、走行規制フラグｆ_S2に「解除」を入力する。これに対して、該走行速度ｖと操舵角速度ｄｒの交点がＣ３領域内にあるときは揺動規制が必要であると判断し、走行規制フラグｆ_S2に「規制」を入力する。尚、Ｂ２領域及びＣ２領域は「規制」及び「解除」を頻繁に繰り返すことを防止するために設けられたヒステリシス領域であり、Ｂ１領域またはＢ３領域からＢ２領域内に入ったとき、或いは、Ｃ１領域またはＣ３領域からＣ２領域内に入ったときは、夫々それまでの荷役規制フラグｆ_S1またはｆ_S2を保持する。
【００３６】
そして、図１に示した実施形態１並びに図２に示した実施形態２に於いては、コントローラ２２は、前記走行規制フラグｆ_S1とｆ_S2の双方が「解除」になっている場合は走行規制フラグｆ_Sに「解除」を入力し、それ以外の場合は走行規制フラグｆ_Sに「規制」を入力する。また、走行規制フラグｆ_Sに基づく揺動制御よりも、フレーム１の揺動方向が不明確な荷役規制フラグｆ_nによる揺動制御を優先的に処理する。即ち、荷役規制フラグｆ_nと走行規制フラグｆ_Sの双方が「規制」となっている場合は、荷役規制フラグｆ_nから決定される作動モードを優先する。但し、揺動角ｙに「エラー」が入力されたときは荷役規制フラグｆ_nによる作動モードは採用せず、走行規制フラグｆ_Sによる作動モードのみを採用して揺動制御を行う。
【００３７】
而して、荷役規制フラグｆ_nが「規制」に設定されている場合は、「両方向規制」の作動モードにてフレーム１の揺動を規制する。コントローラ２２は「両方向規制」が機能しているときに、図１０に示すように、揺動角ｙがｙ５以上大きく揺動し且つ圧力センサ２０，２１の圧力差ｐがｐ１以上大きくなった場合、或いは、揺動角ｙが−ｙ５より小さく揺動し且つ圧力センサ２０，２１の圧力差ｐが−ｐ１より小さくなった間は、作動モードを「規制解除」に変更してフレーム１の揺動を許容する。
【００３８】
例えば、図１１（ａ）に示すように、フレーム１が水平であっても路面の凹凸や傾斜面等によって後車軸９が右下がりに揺動した場合は、揺動角ｙが負の値になるとともに、油圧シリンダ１３が収縮しようとして上室１３ａの圧力が下室１３ｂの圧力よりも大きくなり、圧力差ｐが正方向に増加するため「両方向規制」の作動モードにて揺動を規制する。
【００３９】
斯かる状態で、同図（ｂ）に示すように、路面が水平または逆傾斜面等になった場合は、フレーム１を反時計方向に揺動させた状態で後車軸９を規制することになり、却って車両の姿勢が不安定となる。然るとき、フレーム１の水平復元力により油圧シリンダ１３が伸長しようとして上室１３ａの圧力が下室１３ｂの圧力よりも小さくなり、圧力差ｐが負方向に増加する。フレーム１の揺動角ｙが−ｙ５より小さい状態で、且つ、フレーム１が水平方向に戻ろうとする状態を検出している間（圧力差ｐが−ｐ１より小さいとき）は、作動モードを「規制解除」に変更する。
【００４０】
従って、後車軸９に対するフレーム１の揺動が許容されて、同図（ｃ）に示すように、車両の姿勢が安定する。尚、フレーム１に対して後車軸９が左下がりに揺動した場合は、右下がりに揺動した場合と対照的な規制を行うものとする。
【００４１】
一方、荷役規制フラグｆ_nが「解除」に設定されている場合、または揺動角ｙが「エラー」の場合は、走行規制フラグｆ_Sに基づいて作動モードを決定する。走行規制フラグｆ_Sが「解除」に設定されているときは「規制解除」の作動モードとし、走行規制フラグｆ_Sが「規制」に設定されているときは「両方向規制」の作動モードにて揺動を規制する。コントローラ２２は、「両方向規制」が機能しているときに、車両が右旋回した場合で、且つ図１０に示すように、揺動角ｙが−ｙ５より小さく且つ圧力センサ２０，２１の圧力差ｐが−ｐ１より小さくなった間は、作動モードを「規制解除」に変更してフレーム１の揺動を許容する。
【００４２】
これに対して、コントローラ２２は、「両方向規制」が機能しているときに、車両が左旋回した場合で、且つ図１０に示すように、揺動角ｙが時計方向へｙ５以上大きく揺動し且つ圧力センサ２０，２１の圧力差ｐがｐ１以上大きくなった場合は、作動モードを「規制解除」に変更してフレーム１の揺動を許容する。
【００４３】
また、「両方向規制」が機能しているときに、車両が直進した場合で、且つ図１０に示すように、揺動角ｙが−ｙ５より小さく揺動し且つ圧力センサ２０，２１の圧力差ｐが−ｐ１より小さくなった間、或いは、揺動角ｙが時計方向へｙ５以上大きく揺動し且つ圧力センサ２０，２１の圧力差ｐがｐ１以上大きくなった間は、作動モードを「規制解除」に変更してフレーム１の揺動を許容する。
【００４４】
このように、実施形態１及び実施形態２に於いては、フレーム１が後車軸９に対して一定以上揺動して「両方向規制」の作動モードになった場合に、フレーム１が大きく揺動した状態から水平状態に戻ろうとする状態を検出した間は、「両方向規制」を解除して揺動を許容することにより、車両の姿勢を安定させることができる。即ち、圧力センサ２０，２１によって油圧シリンダ１３または３１の荷重方向を検出し、安全側に荷重が掛かっている場合は揺動規制を解除して車両の安定化を図っている。
【００４５】
そして、図３に示した本発明に関連する揺動規制装置に於いては、コントローラ２２は、前記走行規制フラグｆS1とｆS2の双方が「解除」になっている場合は走行規制フラグｆSに「解除」を入力し、それ以外の場合は走行規制フラグｆSに「規制」を入力する。また、走行規制フラグｆSに基づく揺動制御よりも、フレーム１の揺動方向が不明確な荷役規制フラグｆnによる揺動制御を優先的に処理する。即ち、荷役規制フラグｆnと走行規制フラグｆSの双方が「規制」となっている場合は、荷役規制フラグｆnから決定される作動モードを優先する。但し、揺動角ｙに「エラー」が入力されたときは荷役規制フラグｆnによる作動モードは採用せず、走行規制フラグｆSによる作動モードのみを採用して揺動制御を行う。
【００４６】
而して、荷役規制フラグｆ_nが「規制」に設定されている場合は、図１２に示すように、揺動角ｙの検出値によって揺動制御の作動モードを決定する。揺動角ｙが時計方向にｙ２以上揺動している場合は「規制解除」の作動モードとし、揺動角ｙが０からｙ１までの場合は「両方向規制」の作動モードで揺動を規制する。そして、揺動角ｙがｙ１からｙ２の間に入った場合はそれまでの作動モードを保持する。尚、揺動角ｙが反時計方向へ揺動している場合は、時計方向へ揺動している場合と対照的な規制を行うものとする。尚、コントローラ２２は走行規制フラグｆ_Sが「解除」に設定されている場合は作動モードを「規制解除」とし、走行規制フラグｆ_Sが「規制」に設定されている場合は作動モードを「両方向規制」とする。
【００４７】
このように、図３に示す揺動規制装置に於いては、フレーム１が後車軸９に対して一定以上揺動して「両方向規制」の作動モードになった場合に、フレーム１が大きく揺動した状態では作動モードを「規制解除」に変更してフレーム１の揺動を許容するので、車両の姿勢を安定させることができる。また、アキュムレータ１９と油圧シリンダ１３の上室１３ａ及び下室１３ｂとの間に夫々絞り弁３８，３９を設けてあるので、電磁切替弁３６を遮断位置３６ａに切り替えたときは油圧シリンダ１３の上室１３ａと下室１３ｂの作動油の流出入が阻止される。そして、油路１６及び１７の作動油膨張時に油圧の上昇を該アキュムレータ１９にて吸収できるとともに、油漏れ時には該アキュムレータ１９から作動油を補給することが可能である。斯くして、簡単な油圧回路構成となり、油圧シリンダ１３の大きさを小型化することが可能となり、油圧回路の製作費用の低廉化を図ることができる。
【００４８】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない範囲で、例えば下記のように変更して実施することも可能である。
1.後車軸の支持ピンを支えるフレームの部分に、ゴム製のサポートを介在させるラバーマウント式支持機構を用いた車両に適用する。
2.故障箇所を表示するＬＥＤを搭載しない車両に適用する。
3.揺動規制作動時に揺動規制の作動をオペレータに認識させるために、揺動規制作動ランプを点灯させる。
4.センサ故障時に特定の数値を入力して揺動規制の要否を判断する制御を用いたが、センサ故障時は揺動規制の要否を判断することなく、即時にフレームの揺動を規制してランプに故障を表示する制御とする。
5.センサ故障時に特定の数値を入力して揺動規制の要否を判断する制御を用いたが、センサ故障時は揺動規制の要否を判断することなく、即時にフレームの揺動を可能な状態にしてランプに故障を表示する制御とする。
6.揚高センサとしてはリミットスイッチをはじめとして、ポテンショメータ、ロータリエンコーダ、シリンダ内蔵ストロークセンサ等を使用する。
7.操舵角センサを後車軸のキングピン部分に取付けたが、本センサの代わりにパワーステアリングのシリンダ内蔵ストロークセンサを用いた制御とする。
8.揺動角センサを後車軸とフレームの間に取付けたが、本センサの代わりに揺動規制に用いる油圧シリンダのシリンダ内蔵ストロークセンサを用いた制御とする。
9.操舵角速度ｄｒと操舵方向ｄを比較し、操舵角速度ｄｒが操舵角ｒを減少させる数値になっている場合は操舵角速度ｄｒに０を入力することにより、操舵角ｒが減少する場合は揺動規制を解除して揺動規制時間を極力少なくする制御としたが、スラローム走行時に於いても揺動規制を継続させるために、操舵方向ｄに関わらず操舵角速度ｄｒを絶対値に変換し、その値で走行時の揺動規制の要否を判定する。この場合、スラローム走行時にも揺動規制が継続するため、規制解除時と規制時の揺動の挙動が少なくなる。
10.揺動角ｙがエラーの場合は荷役規制フラグｆnによる揺動規制はせずに走行規制フラグｆSだけで揺動規制の作動モードを決定したが、揺動角ｙがエラーの場合は即時に揺動規制を中止したり、荷役規制フラグｆnによる揺動規制を行う制御とする。
11.図１に示した実施形態１に於いて、アキュムレータを電磁切替弁に接続する代わりに、実施形態３のように絞り弁を介してアキュムレータを油圧シリンダの上室に接続した油圧回路にする。
12.予め揚高と荷重で設定された複数のマップから、揚高と荷重で適合したマップを選定したが、マップを複数設定せずにひとつのマップだけを登録して使用する。
13.荷役規制フラグｆｎと走行フラグｆｓの両方で揺動を規制するようにしたが、どちらか一方のみを適用する。
等の改変を為すことができ、そして、本発明がこれらの改変されたものにも及ぶことは当然である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は上記一実施例の形態に詳述したように、請求項１記載の発明は後車軸に対して揺動可能なフレームと後車軸の一端部との間に油圧シリンダを介装し、この油圧シリンダの上室と下室とを結ぶ油路に電磁切替弁とアキュムレータと油圧シリンダの荷重を検出する手段とを設け、前記フレームの揺動角及び油圧シリンダの荷重に応じて電磁切替弁を切り替え操作し、フレームの揺動を規制または許容するように構成したので、フレームが後車軸に対して一定以上揺動した場合は「両方向規制」の作動モードになり、更に、フレームが大きく揺動した状態から水平状態に戻ろうとする状態を検出している間は、「両方向規制」を解除して揺動を許容することにより、車両の姿勢を安定させることができる。即ち、油圧シリンダの上室と下室との圧力差によって油圧シリンダの荷重方向を検出し、安全側に荷重が掛かっている場合は揺動規制を解除して車両の安定化を図っている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の揺動制御装置を示す解説図。
【図２】本発明の実施形態２の揺動制御装置を示す解説図。
【図３】本発明に関連する揺動制御装置を示す解説図。
【図４】操舵角センサの組み付け構造を示す後車軸の平面図。
【図５】操舵角センサの組み付け構造を示すキングピン部分の後車軸の縦断面図。
【図６】（ａ）揺動角センサの組み付け構造を示す正面図。
（ｂ）揺動角センサの組み付け構造を示す側面図。
【図７】揚高と積載荷重に対する揺動規制の要否判断を示すマップ図。
【図８】走行速度と操舵角に対する揺動規制の要否判断を示すマップ図。
【図９】走行速度と操舵角速度に対する揺動規制の要否判断を示すマップ図。
【図１０】実施形態１及び実施形態２に於ける揺動角と圧力差に対する揺動規制と規制解除を示すマップ図。
【図１１】（ａ）乃至（ｃ）はフレームの揺動と規制に関しての説明図。
【図１２】本発明に関連する図３に示す揺動角と揺動規制の作動モードを示すマップ図。
【図１３】産業車両の一例である一般的なフォークリフトの概要を示す側面図。
【図１４】従来のフォークリフトの揺動装置を示す後車軸の正面図。
【図１５】従来のフォークリフトの揺動装置を示す後車軸の縦断側面図。
【図１６】フレームが揺動した状態を示すフォークリフトの背面図。
【符号の説明】
１フレーム
９後車軸
１３油圧シリンダ
１３ａ上室
１３ｂ下室
１６，１７油路
１８電磁切替弁
１９アキュムレータ
２０，２１圧力センサ
２２コントローラ
２４揺動角センサ
３１油圧シリンダ
３１ａ上室
３１ｂ下室
３２，３３電磁切替弁
３６電磁切替弁
３８，３９絞り弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a swing control device for an industrial vehicle, and more particularly to a swing control device that restricts or allows swinging of a frame relative to a rear axle in an industrial vehicle such as a forklift.
[0002]
[Prior art]
An example of this type of industrial vehicle is a forklift. FIG. 13 shows an outline of a general forklift. In this figure, 1 is a frame, 2 is a mast that is erected on the front side of the frame 1 so as to be pivotable in the front-rear direction, 3 is a fork for cargo handling that rises and falls along the mast 2, and 4 is a lift fork. The lift cylinder 5 is a tilt cylinder that tilts the mast 2 back and forth. Reference numeral 6 denotes a front wheel which is a traveling drive wheel of the forklift, 7 denotes a rear wheel which is a steering wheel, and 8 denotes a steering handle of the forklift.
[0003]
14 and 15 show a conventional forklift swinging device, wherein 9 is a rear axle on which the left and right rear wheels 7 and 7 are mounted, and 10 is provided on both front and rear sides of a substantially central portion in the longitudinal direction of the rear axle 9. The support pins 11 are support supports for holding the support pins 10 and 10 on the frame 1. Reference numeral 12 denotes a stopper fixed on both sides of the lower surface of the frame 1, and is provided so as to have a predetermined gap from the upper surface of the rear axle 9 in a normal traveling state. The frame 1 can swing with respect to the rear axle 9 until it comes into contact with the upper surface of the rear axle 9.
[0004]
Thus, even when the road surface on which the forklift travels is uneven or the road surface is inclined, the frame 1 swings left and right around the support pin 10 of the rear axle 9, so that the front The wheel 6 and the rear wheel 7 can touch the road surface and travel stably.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional forklift is configured such that the frame can swing with respect to the rear axle. However, when the forklift turns, centrifugal force and inertial force act on the vehicle, and the lateral force is the center between the front wheels. As shown in FIG. 16, the frame swings with respect to the rear axle, and the front wheel on the turning center side rises from the road surface, as shown in FIG. The posture may become unstable.
[0006]
Also, in high load handling work, lateral force acts on the vehicle due to the shift of the center of gravity of the load to the left and right, the backlash and deflection of the mast, and so on. May swing and the front wheel on the side opposite to the side to which the lateral force is applied may float from the road surface and the vehicle posture may become unstable.
[0007]
On the other hand, a device for restricting the swing of the frame has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-58935). However, since the road surface on which an industrial vehicle such as a forklift travels is not necessarily flat, the frame is horizontal. However, if the frame is restricted from swinging when the rear axle is swinging significantly due to unevenness or inclination of the road surface, when the road surface in contact with the rear axle returns to the horizontal position, In the opposite case, the frame is fixed while being oscillated in the lateral direction, and the posture of the vehicle becomes unstable compared to an industrial vehicle that is not equipped with a device that restricts oscillating.
[0008]
Therefore, in an industrial vehicle in which the frame is supported so as to be able to swing with respect to the rear axle, a solution is made to hold or stabilize the posture of the vehicle by restricting or allowing the frame to swing according to the state of the vehicle. The technical problem which should arise arises, and this invention aims at solving this subject.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and in an industrial vehicle in which a frame is swingably supported at a substantially central portion of a rear axle, the rear axle is provided between an end portion and the frame. An electromagnetic switching valve for switching between communication and shutoff of hydraulic oil in an oil passage that interposes the upper chamber and lower chamber of the hydraulic cylinder, an accumulator that supplies and discharges hydraulic oil, and the hydraulic cylinder Load Means for detecting the weight, the swing angle of the frame and the hydraulic cylinder Load The present invention provides a swing control device for an industrial vehicle provided with a control means that can switch a solenoid switching valve in accordance with the load and regulate the swing of the frame.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the figure Therefore, it explains in full detail. The swing control device for a forklift will be described as an example of an industrial vehicle. However, the outline of the forklift is the same as that shown in FIG. 13, and therefore the description thereof will be omitted. Use the same symbols.
[0011]
FIG. 1 shows Embodiment 1 of the present invention, in which 13 is a double rod type hydraulic cylinder, and the rod side of the hydraulic cylinder 13 is fixed to either the left or right end of the rear axle 9. The head of the hydraulic cylinder 13 is supported by a bracket 15 fixed on the lower surface of the frame 1. In the middle of an oil passage 16 communicating with the upper chamber 13a of the hydraulic cylinder 13 and an oil passage 17 communicating with the lower chamber 13b, an electromagnetic switching valve 18 at a 3-port 2 position is provided, and hydraulic oil is provided in the oil passage 16 and the oil passage 17. An accumulator 19 for supplying / discharging is disposed. When the hydraulic oil leaks from the hydraulic circuit, the oil in the accumulator 19 is supplied to the oil passages 16 and 17, and when the hydraulic oil in the hydraulic circuit thermally expands, the oil is absorbed by the accumulator 19. A pressure sensor 20 is provided in the oil passage 16 as means for detecting the pressure in the upper chamber 13a of the hydraulic cylinder 13, and a pressure sensor 21 is provided in the oil passage 17 as means for detecting the pressure in the lower chamber 13b. The detection signals of these pressure sensors 20, 21 are input to the controller 22, and the pressures in the upper chamber 13a and the lower chamber 13b are calculated.
[0012]
Here, when the solenoid 23 of the electromagnetic switching valve 18 is excited by the current from the controller 22, the electromagnetic switching valve 18 is switched from the cutoff position 18a to the communication position 18b. Accordingly, the hydraulic oil in the upper chamber 13a and the lower chamber 13b flows in and out of the hydraulic cylinder 13 and the hydraulic cylinder 13 can be expanded and contracted, and the accumulator 19 communicates with the oil passages 16 and 17 so that the hydraulic oil is accumulated in the accumulator 19. Will be supplied and discharged. In this case, the frame 1 can be swung in the left-right direction with respect to the rear axle 9, that is, in both the clockwise and counterclockwise directions around the support pin 10 (hereinafter, this operation mode is changed). This is called “deregulation”.
[0013]
On the other hand, when the current from the controller 22 is stopped and the solenoid 23 is de-energized, the electromagnetic switching valve 18 is switched to the cutoff position 18a. Accordingly, the hydraulic oil in the upper chamber 13a and the lower chamber 13b of the hydraulic cylinder 13 cannot flow in and out, and the hydraulic cylinder 13 cannot be expanded or contracted. In such a case, the swinging of the frame 1 in both the clockwise and counterclockwise directions with respect to the rear axle 9 is restricted (hereinafter, this operation mode is referred to as “bidirectional restriction”).
[0014]
Here, the sensors other than the pressure sensors 20 and 21 will be described. As a means for detecting the swing angle of the frame 1 with respect to the rear axle 9, a swing angle sensor 24 is provided above the support support 11, and the vehicle As means for detecting the steering angle, a steering angle sensor 26 is provided on the king pin 25 of the rear axle 9. Reference numeral 27 denotes a speed sensor attached to a speed reduction mechanism (not shown) such as a transmission or a differential gear in order to detect the traveling speed of the vehicle. Reference numeral 28 denotes a hydraulic circuit such as a lift cylinder 4 to detect a load. A load sensor 29 is provided (not shown), and 29 is a lift sensor attached to the mast 2 in order to detect the lift of the loaded load.
[0015]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, and the same components as those of the first embodiment shown in FIG. In the drawing, reference numeral 31 denotes a single rod type hydraulic cylinder, and the rod side of the hydraulic cylinder 31 is supported by a bracket 14 fixed to either the left or right end of the rear axle 9, and the hydraulic cylinder 31 The head side is supported by a bracket 15 fixed on the lower surface of the frame 1. In the middle of the oil passage 16 communicating with the upper chamber 31a of the hydraulic cylinder 31 and the oil passage 17 communicating with the lower chamber 31b, electromagnetic switching valves 32 and 33 at two ports and two positions are provided in series. An accumulator 19 is disposed between When the hydraulic oil leaks from the hydraulic circuit, the oil in the accumulator 19 is supplied to the oil passages 16 and 17, and when the hydraulic oil in the hydraulic circuit thermally expands, the oil is absorbed into the accumulator 19 and the hydraulic cylinder. The function is to supply and discharge the differential volume of 31 rods.
[0016]
When the solenoid 34 of one electromagnetic switching valve 32 is excited by the current from the controller 22, the electromagnetic switching valve 32 is switched from the cutoff position 32a to the communication position 32b, and the solenoid 35 of the other electromagnetic switching valve 33 is switched to the controller 22. When excited by the current from the electromagnetic switching valve 33, the electromagnetic switching valve 33 is switched from the cutoff position 33a to the communication position 33b. Therefore, when both the electromagnetic switching valves 32 and 33 are switched to the communication positions 32b and 33b, the hydraulic oil in the upper chamber 31a and the lower chamber 31b of the hydraulic cylinder 31 flows in and out, so that the hydraulic cylinder 31 can be expanded and contracted. At the same time, the accumulator 19 communicates with the oil passages 16 and 17, and hydraulic oil is supplied to and discharged from the accumulator 19. In this case, the operation mode of “restriction release” in which the frame 1 can swing clockwise and counterclockwise with respect to the rear axle 9 is set.
[0017]
On the other hand, when the solenoids 34 and 35 are de-excited by the current from the controller 22, the electromagnetic switching valves 32 and 33 are switched to the cutoff positions 32a and 33a, respectively. Therefore, the hydraulic oil in the upper chamber 31a and the lower chamber 31b of the hydraulic cylinder 31 cannot flow in and out, and the hydraulic cylinder 31 cannot be expanded or contracted. In such a case, the operation mode of “bidirectional regulation” in which the swing of the frame 1 with respect to the rear axle 9 is regulated.
[0018]
FIG. 3 shows an embodiment of the present invention. Although it is not equivalent to this, it is related to the present invention and will be described at the same time. still, The same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 and the second embodiment shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the figure, reference numeral 13 denotes a double rod type hydraulic cylinder, which is located in the middle of an oil passage 16 communicating with the upper chamber 13a of the hydraulic cylinder 13 and an oil passage 17 communicating with the lower chamber 13b at the position of the 2 port 2 position. An electromagnetic switching valve 36 is provided, and an accumulator 19 for supplying and discharging hydraulic oil to and from the oil passage 16 and the oil passage 17 is disposed in parallel with the electromagnetic switching valve 36. Reference numerals 38 and 39 denote throttle valves provided between the accumulator 19 and the upper chamber 13a or the lower chamber 13b of the hydraulic cylinder 13. The throttle valves 38 and 39 are not shut off, but are almost in a closed state. The oil is throttled so that the hydraulic oil is supplied from the accumulator 19 when oil leaks, and the hydraulic oil can be discharged to the accumulator 19 when the hydraulic oil expands.
[0019]
When the solenoid 37 of the electromagnetic switching valve 36 is excited by a signal from the controller 22, the electromagnetic switching valve 36 is switched from the cutoff position 36a to the communication position 36b. Accordingly, the hydraulic oil in the upper chamber 13a and the lower chamber 13b flows in and out of the hydraulic cylinder 13, and the hydraulic cylinder 13 can be expanded and contracted. In this case, the operation mode of “restriction release” in which the frame 1 can swing clockwise and counterclockwise with respect to the rear axle 9 is set.
[0020]
On the other hand, when there is no signal from the controller 22 and the solenoid 37 is de-energized, the electromagnetic switching valve 36 is switched to the cutoff position 36a. Accordingly, the hydraulic oil in the upper chamber 13a and the lower chamber 13b of the hydraulic cylinder 13 cannot flow in and out, and the hydraulic cylinder 13 cannot be expanded or contracted. In such a case, the operation mode of “bidirectional regulation” in which the swing of the frame 1 with respect to the rear axle 9 is regulated.
[0021]
Next, the assembly structure of the steering angle sensor 26 will be described with reference to FIGS. A bell crank 40 is pivotally attached to the center portion of the rear axle 9, brackets 41, 41 are provided at both ends of the rear axle 9, and a knuckle arm 42 for supporting the rear wheels 7, 7 on the brackets 41, 41. , 42 are attached. A king pin 25 is fixed to the knuckle arm 42, and an upper end portion and a lower end portion of the king pin 25 are rotatably supported on the rear axle 9 via bearings 43 and 43. The bell crank 40 is connected to the knuckle arms 42 and 42 via a pair of left and right tie rods 44 and 44. When the steering wheel 8 is operated, the bell crank 40 rotates around the bell crank pin 45 and the tie rods 44, 44 are pushed and pulled in the left-right direction, so that the knuckle arms 42, 42 rotate around the king pins 25, 25. The rear wheels 7 and 7 are steered. The steering angle sensor 26 is attached to either the left or right king pin 25. Thus, when the rear wheels 7 and 7 are steered by operating the steering handle 8, the rotation of the kingpin 25 is transmitted to the steering angle sensor 26, and the rotational displacement of the kingpin 25 is discriminated by the controller 22 to determine the steering angle. Is calculated.
[0022]
FIG. 6 shows an assembly structure of the swing angle sensor 24. The swing angle sensor 24 includes a cylindrical main body 24a, a mounting flange 24b provided at the end of the main body 24a, and a horizontal position from the mounting flange 24b. The input plate 24c protrudes, and a link plate 50 is fixed to the tip of the input shaft 24c. A guide hole 51 is formed in the tip of the link plate 50 along the longitudinal direction. The swing angle sensor 24 is bolted to the frame 1 by the mounting flange 24b. On the other hand, an inverted L-shaped arm 52 is erected on the rear axle 9, and a pin 53 is projected from the tip of the arm 52 toward the swing angle sensor 24, and the pin 53 is a guide hole of the link plate 50. 51 is inserted.
[0023]
As shown by a two-dot chain line in FIG. 2A, when the frame 1 swings clockwise around the support pin 10 with respect to the rear axle 9, the position of the swing angle sensor 24 is the upper right in the figure. Since the pin 53 of the arm 52 is engaged with the guide hole 51 of the link plate 50, the link plate 50 and the input shaft 24c rotate counterclockwise with respect to the swing angle sensor 24. To do. Therefore, a change in the detection signal of the swing angle sensor 24 is input to the controller 22 and the swing direction and swing angle of the frame 1 with respect to the rear axle 9 (in other words, the swing direction of the rear axle 9 with respect to the frame 1 and Oscillating angle) is calculated.
[0024]
In this way, the swing angle sensor 24 is located away from the support pin 10 that is the swing center of the rear axle 9, and the support pin 10, the input shaft 24c of the swing angle sensor 24, and the link plate 50. By installing the guide hole 51 and the pin 53 of the arm 52 in a straight line, the rotation angle of the swing angle sensor 24 is amplified, and an accurate swing angle can be detected by an inexpensive sensor. it can. Even if the swing angle of the rear axle 9 is ± 3 °, for example, the rotation angle of the pin 53 with respect to the input shaft 24c of the swing angle sensor 24 is amplified to ± 45 °, for example. Sensor The swing angle can be accurately detected with a general sensor without using the. Further, since the support pin 10, the input shaft 24c of the swing angle sensor 24, the guide hole 51 of the link plate 50, and the pin 53 of the arm 52 are installed in a straight line, the clockwise direction and the counterclockwise direction are provided. The rotation angle of the rocking angle sensor 24 becomes symmetrical, and the positive and negative values of the rocking angle are the same, so that the determination is easy.
[0025]
Further, since no linkage is used, there are few errors, adjustment of the linkage is unnecessary, the number of assembly steps can be reduced by reducing the number of parts, and an accurate swing angle can be detected with a simple and inexpensive configuration. In assembly, the swing angle sensor 24 is attached to the frame 1 and the arm 52 with the pin 53 is attached to the rear axle 9, so that the swing angle can be accurately detected with a very simple structure. is there.
[0026]
Thus, the controller 22 initializes the failure flag f when the control system is started up, and the pressure sensors 20 and 21, the swing angle sensor 24, the steering angle sensor 26, the speed sensor 27, the load sensor 28, and the lift height sensor 29. A detection signal is read, and whether or not there is a failure is determined by verifying whether or not the input value from each sensor is a value generated at the time of failure, disconnection or short circuit.
[0027]
Here, in the first embodiment shown in FIG. 1 and the second embodiment shown in FIG. 2, when the pressure sensors 20, 21 are normal, the pressures of the oil passage 16 and the oil passage 17 are determined from the respective input values. And the pressure difference between the upper chamber 13a and the lower chamber 13b of the hydraulic cylinder 13 or the pressure difference between the upper chamber 31a and the lower chamber 31b of the hydraulic cylinder 31 is calculated. This pressure difference p is a pressure difference obtained by subtracting the pressure in the lower chamber from the pressure in the upper chamber. When the input values from the pressure sensors 20 and 21 are values such as failure or disconnection, “0” is input to the pressure difference p, and “failure of the pressure sensor 20 (or 21)” is input to the failure flag f.
[0028]
When the swing angle sensor 24 is normal, the swing angle y of the frame 1 with respect to the rear axle 9 is calculated from the input value. The swing angle y is a positive value when the frame 1 swings clockwise. When the input value from the swing angle sensor 24 is a value such as failure or disconnection, “error” is input to the swing angle y, and “failure of the swing angle sensor 24” is input to the failure flag f.
[0029]
When the steering angle sensor 26 is normal, the steering angle r, the steering direction d, and the steering angular velocity dr are calculated from the input values. The steering angle r here is not the turning angle of the kingpin 25 but the absolute value of the actual steering angle of the vehicle, and the steering angular velocity dr is the rate of change of the actual steering angle with respect to time. When the input value from the steering angle sensor 26 is a value such as failure or disconnection, the “maximum steering angle” is input to the steering angle r, the “error” is input to the steering direction d, and the steering angular velocity dr is set. “Maximum steering angular velocity” is input, and “failure of the steering angle sensor 26” is input to the failure flag f.
[0030]
Similarly, when the speed sensor 27 is normal, the traveling speed v of the vehicle is calculated from the input value. When the input value from the speed sensor 27 is a value such as failure or disconnection, “maximum speed” is input to the traveling speed v, and “failure of the speed sensor 27” is input to the failure flag f. Further, when the load sensor 28 is normal, the loaded load w is calculated from the input value. When the input value from the load sensor 28 is a value such as failure or disconnection, “maximum load” is input as the loaded load w, and “failure of the load sensor 28” is input as the failure flag f.
[0031]
Further, when the lift height sensor 29 is normal, the lift height h of the loaded load is calculated from the input value. When the input value from the lift sensor 29 is a value such as failure or disconnection, “highest value” is input to the lift height h, and “failure of the lift sensor 29” is input to the failure flag f. For example, when equipped with three lift sensors, low lift, intermediate lift and high lift, (1) lift below low lift, (2) lift from low lift to medium lift , (3) Lifting height from middle lifting height to higher lifting height, (4) Lifting height higher than the lifting height and 4 stages of lifting height can be output, but if the middle lifting height sensor breaks down, it will be low It outputs the lift below the lift, the lift from the low lift to the high lift, the lift above the lift, and three stages of lift.
[0032]
Moreover, the controller 22 investigates the failure of each solenoid 23, 34, 35, 37 by verifying the energization state of the solenoids 23, 34, 35, and 37 of each electromagnetic switching valve. When any of the solenoids is faulty, “Solenoid 24 (or 34, 35, 37) is faulty” is input to the fault flag f. When a faulty sensor or solenoid is input to the fault flag f, a fault lamp (not shown) provided on the instrument panel is turned on, and a fault location is indicated on the LED or LCD (both not shown). Is displayed.
[0033]
Next, a control method for restricting or allowing the swing of the frame 1 with respect to the rear axle 9 by the swing control device of the present invention will be described. The controller 22 detects the lifting height h and the loading load w during the cargo handling operation, and as shown in FIG. 7, in which area of the preset map the intersection of the lifting height h and the loading load w exists. To detect. For example, when the intersection of the lift height h and the loaded load w is within the A1 region, it is determined that the swing regulation is unnecessary, and the cargo handling restriction flag f _n Enter “Release” in. On the other hand, when the intersection of the lift height h and the loaded load w is within the A3 region, it is determined that the swing regulation is necessary, and the cargo handling restriction flag f _n Enter “Regulation” in. The A2 area is a hysteresis area provided to prevent frequent repetition of “restriction” and “cancellation”. When entering the A2 area from the A1 area or the A3 area, the cargo handling restriction flag up to that point is entered. f _n Hold.
[0034]
In addition, the controller 22 determines a necessity of swing regulation in the traveling state, and a plurality of maps set in advance based on the lifting height h and the load w, for example, the traveling speed v and the steering as shown in FIG. A map showing the relationship between the angle r and a map showing the relationship between the running speed v and the steering angular speed dr as shown in FIG. 9 are set. The steering angular velocity dr detected by the steering angle sensor 26 is compared with the steering direction d. When the steering angular velocity dr is a value that decreases the steering angle r, 0 is input to the steering angular velocity dr, and the steering angular velocity dr Is a numerical value that increases the steering angle r, the detected value of the steering angular velocity dr is replaced with an absolute value.
[0035]
For example, when the intersection of the traveling speed v and the steering angle r is within the region B1 in FIG. 8, it is determined that the swing restriction is unnecessary, and the travel restriction flag f _S1 Enter “Release” in. On the other hand, when the intersection of the travel speed v and the steering angle r is within the B3 region, it is determined that the swing restriction is necessary, and the travel restriction flag f _S1 Enter “Regulation” in. On the other hand, when the intersection of the traveling speed v and the steering angular speed dr is within the region C1 in FIG. 9, it is determined that the swing restriction is unnecessary, and the traveling restriction flag f _S2 Enter “Release” in. On the other hand, when the intersection of the travel speed v and the steering angular speed dr is within the C3 region, it is determined that the swing restriction is necessary, and the travel restriction flag f _S2 Enter “Regulation” in. The B2 region and the C2 region are hysteresis regions provided to prevent frequent repetition of “regulation” and “cancellation”, and when entering the B2 region from the B1 region or the B3 region, or C1 When entering the C2 area from the area or C3 area, the cargo handling restriction flag f _S1 Or f _S2 Hold.
[0036]
In the first embodiment shown in FIG. 1 and the second embodiment shown in FIG. 2, the controller 22 sets the travel restriction flag f. _S1 And f _S2 If both of them are “released”, the travel restriction flag f _S Enter "Release" in, otherwise the travel restriction flag f _S Enter “Regulation” in. Also, the travel restriction flag f _S The cargo handling restriction flag f in which the swing direction of the frame 1 is less clear than the swing control based on _n Precisely controls the swing control by. That is, the cargo handling restriction flag f _n And travel restriction flag f _S If both are “restricted”, the cargo handling restriction flag f _n Prioritize the operating mode determined from However, when “error” is input to the swing angle y, the cargo handling restriction flag f _n The operation mode by is not adopted and the travel restriction flag f _S Swing control is performed using only the operation mode by.
[0037]
Thus, the cargo handling restriction flag f _n Is set to “regulation”, the swinging of the frame 1 is regulated in the “bidirectional regulation” operation mode. When the controller 22 is functioning “bidirectional regulation”, as shown in FIG. 10, the swing angle y swings large by y5 or more and the pressure difference p between the pressure sensors 20 and 21 increases by p1 or more. Alternatively, as long as the swing angle y swings smaller than −y5 and the pressure difference p between the pressure sensors 20 and 21 becomes smaller than −p1, the operation mode is changed to “restriction release” and the frame 1 swings. Allow movement.
[0038]
For example, as shown in FIG. 11 (a), even if the frame 1 is horizontal, if the rear axle 9 swings to the right due to unevenness or an inclined surface of the road surface, the swing angle y becomes a negative value. At the same time, the pressure in the upper chamber 13a becomes larger than the pressure in the lower chamber 13b as the hydraulic cylinder 13 tends to contract, and the pressure difference p increases in the positive direction. .
[0039]
In such a state, as shown in FIG. 5B, when the road surface is horizontal or reversely inclined, the rear axle 9 is restricted while the frame 1 is swung counterclockwise. On the contrary, the posture of the vehicle becomes unstable. At that time, the pressure of the upper chamber 13a becomes smaller than the pressure of the lower chamber 13b as the hydraulic cylinder 13 tries to extend due to the horizontal restoring force of the frame 1, and the pressure difference p increases in the negative direction. While the swing angle y of the frame 1 is smaller than −y5 and the state in which the frame 1 is returning to the horizontal direction is detected (when the pressure difference p is smaller than −p1), the operation mode is set to “ Change to “Release Regulation”.
[0040]
Therefore, the swing of the frame 1 with respect to the rear axle 9 is allowed, and the posture of the vehicle is stabilized as shown in FIG. It should be noted that when the rear axle 9 swings downward to the left with respect to the frame 1, regulation is performed in contrast to the case where the rear axle 9 swings downward to the right.
[0041]
On the other hand, cargo handling restriction flag f _n Is set to “Release”, or when the swing angle y is “Error”, the travel restriction flag f _S The operation mode is determined based on the above. Travel restriction flag f _S Is set to “Release”, the operation mode is “Release restriction” and the travel restriction flag f _S Is set to “regulation”, the swing is regulated in the “bidirectional regulation” operation mode. When the “bidirectional regulation” is functioning, the controller 22 is configured such that the swing angle y is smaller than −y5 and the pressure of the pressure sensors 20 and 21 when the vehicle turns right and as shown in FIG. While the difference p is smaller than −p1, the operation mode is changed to “restriction release” to allow the frame 1 to swing.
[0042]
On the other hand, the controller 22 oscillates when the vehicle turns counterclockwise while the “bidirectional regulation” is functioning, and as shown in FIG. When the pressure difference p between the pressure sensors 20 and 21 becomes larger than p1, the operation mode is changed to “restriction release” and the frame 1 is allowed to swing.
[0043]
Further, when the “bidirectional regulation” is functioning and the vehicle goes straight, and as shown in FIG. 10, the swing angle y swings smaller than −y5 and the pressure difference between the pressure sensors 20, 21 While p is smaller than -p1, or while the rocking angle y is swung more than y5 in the clockwise direction and the pressure difference p between the pressure sensors 20, 21 is larger than p1, the operation mode is set to “regulation”. Change to “Release” to allow the frame 1 to swing.
[0044]
Thus, in the first and second embodiments, when the frame 1 swings more than a certain amount with respect to the rear axle 9 and enters the “bidirectional regulation” operation mode, the frame 1 swings greatly. While detecting the state of returning to the horizontal state from the above state, the posture of the vehicle can be stabilized by releasing the “bidirectional restriction” and allowing the swing. That is, the load direction of the hydraulic cylinder 13 or 31 is detected by the pressure sensors 20 and 21, and when a load is applied on the safe side, the swing regulation is canceled to stabilize the vehicle.
[0045]
And as shown in FIG. Swing restriction device related to the present invention In this case, the controller 22 inputs “release” to the travel restriction flag fS when both of the travel restriction flags fS1 and fS2 are “released”, and otherwise enters the travel restriction flag fS. Enter “Regulation”. Further, the swing control based on the cargo handling restriction flag fn in which the swing direction of the frame 1 is unclear is preferentially processed rather than the swing control based on the travel restriction flag fS. That is, when both the cargo handling restriction flag fn and the travel regulation flag fS are “restricted”, the operation mode determined from the cargo handling restriction flag fn is prioritized. However, when “error” is input to the swing angle y, the operation mode based on the cargo handling restriction flag fn is not adopted, and only the operation mode based on the travel restriction flag fS is employed to perform the swing control.
[0046]
Thus, the cargo handling restriction flag f _n Is set to “regulation”, as shown in FIG. 12, the operation mode of the swing control is determined by the detected value of the swing angle y. When the swing angle y is swinging more than y2 in the clockwise direction, the “restriction” operation mode is set. When the swing angle y is from 0 to y1, swing is controlled by the “bidirectional control” operation mode. To do. When the swing angle y is between y1 and y2, the previous operation mode is maintained. When the swing angle y swings counterclockwise, regulation is performed in contrast to the case where the swing angle y swings clockwise. Note that the controller 22 has a travel restriction flag f. _S Is set to “Release”, the operation mode is set to “Release restriction” and the travel restriction flag f _S When is set to “regulation”, the operation mode is set to “bidirectional regulation”.
[0047]
in this way, Swing restriction device shown in FIG. In this case, when the frame 1 swings more than a certain amount with respect to the rear axle 9 and enters the “bidirectional restriction” operation mode, the operation mode is set to “restriction release” when the frame 1 is largely swung. Since the change allows the swing of the frame 1, the posture of the vehicle can be stabilized. Further, since the throttle valves 38 and 39 are provided between the accumulator 19 and the upper chamber 13a and the lower chamber 13b of the hydraulic cylinder 13, respectively, when the electromagnetic switching valve 36 is switched to the cutoff position 36a, The hydraulic oil in the chamber 13a and the lower chamber 13b is prevented from flowing in and out. The increase in hydraulic pressure can be absorbed by the accumulator 19 when the hydraulic passages 16 and 17 expand, and the hydraulic oil can be replenished from the accumulator 19 when oil leaks. Thus, a simple hydraulic circuit configuration is achieved, the size of the hydraulic cylinder 13 can be reduced, and the manufacturing cost of the hydraulic circuit can be reduced.
[0048]
It should be noted that the present invention can be implemented with the following modifications, for example, without departing from the spirit of the present invention.
1. Applicable to vehicles that use a rubber mount support mechanism in which a rubber support is interposed in the frame part that supports the support pin of the rear axle.
2. Applies to vehicles that do not have an LED that displays the failure location.
3. Turn on the rocking restriction operation lamp so that the operator can recognize the rocking restriction operation during the rocking restriction operation.
4. Control was used to determine whether or not rocking regulation is necessary by inputting a specific numerical value when the sensor failed, but when the sensor fails, the frame can be swung immediately without judging whether or not rocking regulation is necessary. Control is performed so that the failure is indicated on the lamp.
5. The control used to input a specific numerical value when a sensor failure occurs and judge whether or not rocking regulation is necessary. However, when the sensor fails, the frame can be swung immediately without judging whether or not rocking regulation is necessary. Control is performed to display a failure on the lamp in a possible state.
6. As lift sensor, limit switch, potentiometer, rotary encoder, in cylinder Warehouse Use a stroke sensor.
7. A steering angle sensor is attached to the king pin part of the rear axle. Warehouse Control is performed using a stroke sensor.
8. The swing angle sensor is installed between the rear axle and the frame. Warehouse Control is performed using a stroke sensor.
9. The steering angular velocity dr and the steering direction d are compared. If the steering angular velocity dr is a value that decreases the steering angle r, 0 is input to the steering angular velocity dr, and if the steering angle r decreases, the steering angular velocity dr Although the control is made to cancel the movement restriction and minimize the swing restriction time, in order to continue the swing restriction even during slalom traveling, the steering angular velocity dr is converted into an absolute value regardless of the steering direction d. Based on the value, it is determined whether or not the swing control is required during traveling. In this case, since the rocking restriction continues even during slalom traveling, the behavior of rocking when the restriction is released and during the restriction is reduced.
10. When the swing angle y is an error, the swing control operation mode is determined only by the travel control flag fS without the swing control by the cargo handling control flag fn, but immediately when the swing angle y is an error. In this case, the swing control is canceled or the swing control by the cargo handling control flag fn is performed.
11. In the first embodiment shown in FIG. 1, instead of connecting the accumulator to the electromagnetic switching valve, a hydraulic circuit in which the accumulator is connected to the upper chamber of the hydraulic cylinder via the throttle valve as in the third embodiment is used. .
12. A map that matches the height and load was selected from multiple maps that were set in advance with the lift and load. However, only one map is registered and used without setting multiple maps.
13. Although swinging is restricted by both the cargo handling restriction flag fn and the traveling flag fs, only one of them is applied.
It will be appreciated that the present invention extends to these modifications.
[0049]
【The invention's effect】
As described in detail in the embodiment of the present invention, the invention according to claim 1 includes a hydraulic cylinder interposed between a frame swingable with respect to the rear axle and one end of the rear axle. An electromagnetic switching valve, an accumulator and a hydraulic cylinder are connected to an oil passage connecting the upper chamber and the lower chamber of the hydraulic cylinder. Load Means for detecting the weight, and the swing angle of the frame and the hydraulic cylinder Load The electromagnetic switching valve is switched according to the load, and the frame is restricted or allowed to swing. Therefore, when the frame swings more than a certain amount with respect to the rear axle, the operation mode is “bidirectional restriction”. Furthermore, while detecting a state in which the frame is about to return to a horizontal state from a state where the frame is greatly swung, the posture of the vehicle can be stabilized by releasing the “bidirectional restriction” and allowing the swinging. it can. In other words, the load direction of the hydraulic cylinder is detected based on the pressure difference between the upper chamber and the lower chamber of the hydraulic cylinder, and when the load is applied to the safe side, the swing regulation is canceled to stabilize the vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a swing control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a swing control device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is connected with Explanatory drawing which shows a rocking | fluctuation control apparatus.
FIG. 4 is a plan view of a rear axle showing an assembly structure of a steering angle sensor.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a rear axle of a kingpin portion showing an assembly structure of a steering angle sensor.
6A is a front view showing an assembly structure of a swing angle sensor. FIG.
(B) The side view which shows the assembly structure of a rocking angle sensor.
FIG. 7 is a map diagram showing whether or not rocking regulation is necessary for lifting height and loading load.
FIG. 8 is a map diagram showing whether or not rocking regulation is necessary with respect to travel speed and steering angle.
FIG. 9 is a map diagram showing whether or not rocking restriction is necessary for the traveling speed and the steering angular speed.
FIG. 10 is a map diagram showing rocking restriction and restriction release with respect to a rocking angle and a pressure difference in the first and second embodiments.
FIGS. 11A to 11C are explanatory diagrams regarding the swinging and regulation of the frame.
FIG. FIG. 3 relating to the present invention The map figure which shows the operating mode of a rocking | fluctuation angle and rocking | fluctuation regulation.
FIG. 13 is a side view showing an outline of a general forklift that is an example of an industrial vehicle.
FIG. 14 is a front view of a rear axle showing a conventional forklift swing device.
FIG. 15 is a longitudinal side view of a rear axle showing a conventional forklift swing device.
FIG. 16 is a rear view of the forklift showing a state where the frame swings.
[Explanation of symbols]
1 frame
9 Rear axle
13 Hydraulic cylinder
13a Upper room
13b lower chamber
16, 17 Oilway
18 Solenoid switching valve
19 Accumulator
20, 21 Pressure sensor
22 Controller
24 Swing angle sensor
31 Hydraulic cylinder
31a Upper room
31b lower chamber
32, 33 Electromagnetic switching valve
36 Electromagnetic switching valve
38,39 Throttle valve

Claims

In an industrial vehicle in which a frame is swingably supported at a substantially central portion of a rear axle, a hydraulic cylinder is interposed between an end of the rear axle and the frame, and an upper chamber and a lower chamber of the hydraulic cylinder are provided. an oil passage connecting the provided electromagnetic switching valve for switching between blocking the communicating of the hydraulic oil, an accumulator for the supply and discharge of hydraulic oil, and means for detecting a load weight of the hydraulic cylinder, the swing angle of the frame and said switch operating the solenoid switching valve in accordance with the load weight of the hydraulic cylinder, the swing control apparatus for an industrial vehicle, characterized in that it comprises a control means capable of regulating the swinging of the frame.