JP4382142B2

JP4382142B2 - 産業車両の揺動制御装置

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Publication number: JP4382142B2
Application number: JP2009009264A
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: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2020-05-29
Also published as: JP2009078812A

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、請求項１記載の発明は、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て成り、該制御手段は、フレームが揺動した状態から水平に戻ろうとする時は、フレーム揺動規制がかからないように制御する機能を有していることを特徴とする産業車両の揺動制御装置を提供するものである。
そして、請求項２記載の発明は、上記制御手段は、上記フレームが後車軸に対して一定以上揺動した状態で、且つ、揺動規制状態である場合、油圧シリンダの上室と下室との圧力差によって該油圧シリンダの荷重方向を検出し、水平状態に戻る方向へ荷重がかかっていることをもって揺動規制状態を解除する機能を有していることを特徴とする請求項１記載の産業車両の揺動制御装置を提供するものである。

請求項１記載の発明は、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て成り、該制御手段は、フレームが揺動した状態から水平に戻ろうとする時は、フレーム揺動規制がかからないように制御する機能を有しているので、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。

又、請求項２記載の発明は、上記制御手段は、上記フレームが後車軸に対して一定以上揺動した状態で、且つ、揺動規制状態である場合、油圧シリンダの上室と下室との圧力差によって該油圧シリンダの荷重方向を検出し、水平状態に戻る方向へ荷重がかかっていることをもって揺動規制状態を解除する機能を有しているので、荷役規制作動時においても、又、走行規制作動時においても、シリンダの上下室圧の差圧によって油圧シリンダの荷重方向を検出し、水平状態に戻る方向へ荷重がかかっていることをもって揺動規制状態を解消することとなるので、車両の姿勢を安定させることができる。

本発明の実施形態１の揺動制御装置を示す解説図。本発明の実施形態２の揺動制御装置を示す解説図。本発明に関連する揺動制御装置を示す解説図。操舵角センサの組み付け構造を示す後車軸の平面図。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。（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。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。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。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。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。（ａ）乃至（ｃ）はフレームの揺動と規制に関しての説明図。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。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。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。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。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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、ア．低揚高以下の揚高、イ．低揚高から中揚高までの揚高、ウ．中揚高から高揚高までの揚高、エ．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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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ｆ_nによる揺動規制はせずに走行規制フラグｆ_S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ｆ_n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。

フレームが水平又は逆傾斜面等になった場合に於いて、車両の姿勢が不安定となったときに、フレームの揺動を規制し得る制限手段を設けたことにより、車体の不安定を矯正できる用途にも適用できる。

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

Claims

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て成り、該制御手段は、フレームが揺動した状態から水平に戻ろうとする時は、フレーム揺動規制がかからないように制御する機能を有していることを特徴とする産業車両の揺動制御装置。
上記制御手段は、上記フレームが後車軸に対して一定以上揺動した状態で、且つ、揺動規制状態である場合、油圧シリンダの上室と下室との圧力差によって該油圧シリンダの荷重方向を検出し、水平状態に戻る方向へ荷重がかかっていることをもって揺動規制状態を解除する機能を有していることを特徴とする請求項１記載の産業車両の揺動制御装置。