JP4592345B2 - リフトトラック - Google Patents

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Description

本発明は、前輪と後輪との間に中間輪を備えるリフトトラックに関する。
従来、リフトトラックとして、例えば特許文献1に示すように、前輪と後輪との間に更に車輪(中間輪)を備え、中間輪を接地させた状態で前輪を地面から離すことでフォークを地面から若干浮かせて保持し、このフォークをパレットへ差し込んだり、パレットから抜き出したりできるようにしたものが提案されている。
又、リフトトラックに関し、特許文献2に示すように、運転者が搭乗ステップ上にいるかどうかに応じて、アクセルの操作量に対する走行速度の関係を変更して走行を行う技術や、特許文献3に示すように、運転者が搭乗ステップ上にいるかどうかに応じて、ステアリングハンドルの操作量に対するステアリングホイール(操舵輪)の切れ角の関係を変更して操舵を行う技術が提案されており、これらの技術などによりリフトトラックの操作性や作業性の向上が図られている。
実開昭64−55168号公報 特開2002−87781号公報 特開2003−182610号公報
さて、上記のような中間輪を備えるリフトトラックにおいては、前輪と後輪とで走行・操舵を行う場合と、中間輪と後輪とで走行・操舵を行う場合とでその挙動が異なるので、運転者にしてみると思い通りにリフトトラックを操作するのが難しく、特にフォークをパレットへ抜き差しさせにくいという問題がある。
そこで本発明は、前輪と後輪との間に中間輪を備えるリフトトラックにおいて、前輪を接地させているか中間輪を接地させているかに依らず、良好な操作性が得られるようにすることを目的とする。
上記の目的を達成するため、本第1の発明は、車体に操舵輪としての後輪を備えると共に、上記車体の前部に前方へ向けて設けられた昇降可能なフォークを備え、更に、該フォークの下方に配され、該フォークの昇降動作に連動して上下動可能に備えられる前輪と、該前輪と上記後輪との間に配され、上記フォークの昇降動作に連動して上下動可能に備えられる中間輪とを備えるリフトトラックであって、上記フォークの上昇に伴って上記前輪が下方へ移動すると共に上記中間輪が上方へ移動し、上記フォークの下降に伴って上記前輪が上方へ移動すると共に上記中間輪が下方へ移動するようにしてなるリフトトラックにおいて、上記後輪を操舵駆動するために操作する回転操作可能なハンドルと、該ハンドルの操作角を検出する操作角検出手段と、上記後輪を操舵駆動し縦軸回りに回転させる操舵装置と、上記後輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、上記中間輪が接地しているか否かを判定する判定手段と、上記操作角検出手段による操作角、上記操舵角検出手段による操舵角、及び上記判定手段の判定結果に基づいて上記操舵装置を制御する操舵制御手段とを備え、上記操舵制御手段は、上記操作角検出手段による操作角と上記判定手段の判定結果とに基づいて目標操舵角を設定し、上記操舵角が上記目標操舵角となるよう上記操舵装置を作動させるものであり、上記中間輪が接地していると判定されるときに、接地していないと判定されるときに比べ、上記操作角に対する上記目標操舵角を小さな値に設定する構成としている。
中間輪が接地しているときには、中間輪が接地していないときに比べリフトトラックの旋回中心が車体の後方寄りに位置し、フォークから遠くなる(例えばフォークの先端とリフトトラックの旋回中心との直線距離が大となる)ため、後輪の操舵角が同じだとすると旋回走行時のフォークの動きが大きくなる。しかし、本第1の発明によれば、中間輪が接地しているときには操作角に対する目標操舵角が小さな値に設定されるので、ハンドルを同じだけ操作しても中間輪が接地していないときに比べ後輪が縦軸回りに回転しなくなり、リフトトラックとして大回りに旋回走行するようになる。その結果、旋回走行に伴うフォークの動きが小さくなって中間輪が接地していないときのフォークの動きに近づくことになり、運転者は中間輪が接地していないときと同様な感覚で操作できるようになる。
上記の構成において、上記操舵制御手段は、上記前輪と上記後輪との前後方向距離と、上記中間輪と上記後輪との前後方向距離との比に応じて、上記目標操舵角を小さな値に設定するものとすることができる。これによれば、中間輪が接地しているときのリフトトラックの旋回走行に伴うフォークの動きを、中間輪が接地していないときのフォークの動きにより一層近づけることができる。尚、本第1の発明において、目標操舵角を設定する際には、中間輪が接地していないときの目標操舵角を基準として中間輪が接地しているときの目標操舵角を小さくしても、中間輪が接地しているときの目標操舵角を基準として中間輪が接地していないときの目標操舵角を大きくしても良く、前者によれば、中間輪が接地していないときの動きに中間輪が接地しているときの動きが近づき、後者によれば、中間輪が接地しているときの動きに中間輪が接地していないときの動きが近づくことになる。
上記の目的を達成するため、本第2の発明は、車体に駆動輪としての後輪を備えると共に、上記車体の前部に前方へ向けて設けられた昇降可能なフォークを備え、更に、該フォークの下方に配され、該フォークの昇降動作に連動して上下動可能に備えられる前輪と、該前輪と上記後輪との間に配され、上記フォークの昇降動作に連動して上下動可能に備えられる中間輪とを備えるリフトトラックであって、上記フォークの上昇に伴って上記前輪が下方へ移動すると共に上記中間輪が上方へ移動し、上記フォークの下降に伴って上記前輪が上方へ移動すると共に上記中間輪が下方へ移動するようにしてなるリフトトラックにおいて、上記後輪を走行駆動するために操作するアクセルと、該アクセルの操作量を検出する操作量検出手段と、上記後輪を走行駆動し横軸回りに回転させる走行装置と、当該リフトトラックの走行速度を検出する速度検出手段と、上記中間輪が接地しているかを判定する判定手段と、上記操作量検出手段による操作量、上記速度検出手段による走行速度、及び上記判定手段の判定結果に基づいて上記走行装置を制御する走行制御手段とを備え、上記走行制御手段は、上記操作量検出手段による操作量と上記判定手段の判定結果とに基づいて目標走行速度を設定し、上記走行速度が上記目標走行速度となるよう上記走行装置を作動させるものであり、上記中間輪が接地していると判定されるときに、接地していないと判定されるときに比べ、上記操作量に対する上記目標走行速度を小さな値に設定する構成としている。
中間輪が接地しているときには、中間輪が接地していないときに比べリフトトラックの旋回中心が車体の後方寄りに位置し、フォークから遠くなる(例えばフォークの先端とリフトトラックの旋回中心との直線距離が大となる)ため、走行速度が同じだとすると旋回走行時のフォークの動きが大きくなる。しかし、本第2の発明によれば、中間輪が接地しているときには操作量に対する目標走行速度が小さな値に設定されるので、アクセルを同じだけ操作しても中間輪が接地していないときに比べ後輪が横軸回りに回転しなくなり、リフトトラックとしてゆっくりと旋回走行するようになる。その結果、旋回走行に伴うフォークの動きが小さくなって中間輪が接地していないときのフォークの動きに近づくことになり、運転者は中間輪が接地していないときと同様な感覚で操作できるようになる。
上記の構成においては、上記走行制御手段は、上記前輪と上記後輪との前後方向距離と、上記中間輪と上記後輪との前後方向距離との比に応じて、上記目標走行速度を小さな値に設定するものとすることができる。これによれば、中間輪が接地しているときのリフトトラックの旋回走行に伴うフォークの動きを、中間輪が接地していないときのフォークの動きにより一層近づけることができる。尚、本第2の発明において、目標走行速度を設定する際には、中間輪が接地していないときの目標走行速度を基準として中間輪が接地しているときの目標走行速度を小さくしても、中間輪が接地しているときの目標走行速度を基準として中間輪が接地していないときの目標走行速度を大きくしても良く、前者によれば、中間輪が接地していないときの動きに中間輪が接地しているときの動きが近づき、後者によれば、中間輪が接地しているときの動きに中間輪が接地していないときの動きが近づくことになる。
本第1及び第2の発明において、中間輪が接地しているか否かは、中間輪にかかる荷重を検出する検出器を設け、この検出器からの出力により判定することができる。又、前輪又は後輪にかかる荷重を検出する検出器を設け、中間輪の接地に伴う荷重の変動により中間輪が接地しているか否かを判定することができる。更に、中間輪の上下動を検出する検出器を設け、この検出器が、中間輪が接地する位置まで移動したことを検出することを以って中間輪が接地していると判定することができる。又更にフォークの昇降又は前輪の上下動を検出する検出器を設け、フォーク又は前輪が、中間輪が接地する状態に対応した位置まで移動しているかどうかにより中間輪が接地しているか否かを判定することができる。
尚、上記において、前輪と後輪との前後方向距離は、前輪を接地させ中間輪を地面から離間させた状態での距離とすることが望ましく、中間輪と後輪との前後方向距離は、前輪を地面から離間させ中間輪を接地させた状態での距離とすることが望ましい。
以上に説明したように、本第1の発明によれば、中間輪が接地している状態ではリフトトラックを大回りに旋回走行させ、旋回走行に伴うフォークの動きを、中間輪が接地していないときのそれに近づけることができる。又、本第2の発明によれば、中間輪が接地している状態ではリフトトラックをゆっくりと旋回走行させ、旋回走行に伴うフォークの動きを、中間輪が接地していないときのそれに近づけることができる。尚、本第1の発明又は第2の発明をそれぞれ実施するよりも、両発明を合わせて実施した方がより効果的である。
図1に示すように、この実施形態に係るリフトトラックは歩行型リフトトラックであり、車体1の前部に、バッテリ収納室2が上下に昇降可能に支持され、このバッテリ収納室2の下部に前方へ向けて左右一対のフォーク3が固定されている。フォーク3の先端部それぞれの下方には、バッテリ収納室2の昇降に連動して上下に揺動する、従動輪である前輪4が設けられ、又、バッテリ収納室2の下部には左右一対で、従動輪である中間輪5が設けられている。尚、バッテリ収納室2内に収納されたバッテリは車体1側と図示しない電線により接続されており、このバッテリからの電力供給を受けることで、車体1に設けられた後述する走行モータ12や操舵モータ13などが作動する。
車体1とバッテリ収納室2との間には上下に伸縮するリフトシリンダ6が介設され、このリフトシリンダ6を伸長させると、バッテリ収納室2はフォーク3及び中間輪5と共に上昇し、前輪4は下方へ揺動して、やがて図2Aに示すように、前輪4が接地し、中間輪5が地面から離間した状態となる。このとき、接地している前輪4と後輪10との前後方向距離はL1である。逆にリフトシリンダ6を短縮させると、バッテリ収納室2はフォーク3及び中間輪5と共に下降し、前輪4は上方へ揺動して、やがて図2Bに示すように、フォーク3と地面との間に所定の空隙が確保されつつ、前輪4が地面から離間し、中間輪5が接地した状態となる。このとき、接地している中間輪5と後輪10との前後方向距離はL2(<L1)である。
図2Aと図2Bに示すように、車体1の上部には、操舵操作のためのステアリングアーム7が縦軸回りに回転可能に設けられており、このステアリングアーム7の基端部に、ステアリングアーム7の回転角、つまり操作角を検出するステアリングセンサ7aが設けられている。ステアリングアーム7の先端部には運転者が把持するハンドル8が設けられ、このハンドル8に近接して走行操作のためのアクセルレバー9が設けられ、このアクセルレバー9の操作量はアクセルレバー9に付設されるアクセルセンサ9aにより検出される。尚、ハンドル8の近傍位置には、リフトシリンダ6の伸縮を操作するためのリフトアップボタン及びリフトダウンボタンが設けられており、リフトアップボタンを押圧操作することでリフトシリンダ6が伸長動作し、リフトダウンボタンを押圧操作することでリフトシリンダ6が短縮動作する。
又、図1に示すように、車体1の左右方向中央には、操舵輪と駆動輪を兼ねた一輪の後輪10が配され、この後輪10は、図2Aと図2Bに示すように、車体1に縦軸回りに回転可能に設けられたドライブ装置11に横軸回りに回転可能に支持されている。ドライブ装置11には走行モータ12が接続されており、走行モータ12からの動力がドライブ装置11を介して後輪10に伝えられることで後輪10が横軸回りに回転し、このリフトトラックの走行がなされる。又、ドライブ装置11には操舵モータ13が接続されており、操舵モータ13により駆動されてドライブ装置11ごと後輪10が縦軸回りに回転し、このリフトトラックの操舵がなされる。尚、ドライブ装置11にはその回転角、つまり後輪10の操舵角を検出する舵角センサ11aが付設され、走行モータ12にはその回転数からこのリフトトラックの走行速度を検出する車速センサ12aが付設されている。
更に、中間輪5が接地するときにオンとなり、地面から離間するとオフとなる接地センサ14が設けられ、車体1には、この接地センサ14からの信号を受けて走行モータ12を制御する走行制御装置20と、同様に操舵モータ13を制御する操舵制御装置30とが搭載されている。
図3に示すように、走行制御装置20には、アクセルセンサ9a、車速センサ12a、及び接地センサ14からそれぞれ信号が入力されるようになっており、走行制御装置20は、これらの信号に基づいて走行モータ12の制御を行う。一方、操舵制御装置30には、ステアリングセンサ7a、舵角センサ11a、及び接地センサ14からそれぞれ信号が入力されるようになっており、操舵制御装置30は、これらの信号に基づいて操舵モータ13の制御を行う。尚、ステアリングセンサ7aは、後輪10を直進状態としたときを基準(操作角0)として、この状態から平面視右回りに正、左回りに負の値で操作角を検出し、舵角センサ11aは、後輪10を直進状態としたときを基準(操舵角0)として、この状態から平面視右回りに正、左回りに負の値で操舵角を検出する。
走行制御装置20は、駆動制御手段21と、接地センサ14からの信号に基づき中間輪5が接地しているか否かを判定する判定手段22とを備え、駆動制御手段21は、アクセルセンサ9aからの信号と判定手段22での判定結果とに基づき目標走行速度を設定し、車速センサ12aからの実際の走行速度がこの目標走行速度となるよう走行モータ12を制御する。すなわち、駆動制御手段21は、図4に示すように、中間輪5が接地していないと判定されるときには走行モードD1での制御を行い、中間輪5が接地していると判定されるときには走行モードD2での制御を行う。走行モードD1では、アクセル操作量Aに比例して目標走行速度Vが設定され、アクセルレバー9を最大限に操作したときの操作量Amaxに対しては目標走行速度はV1に設定される。走行モードD2でも同様にアクセル操作量Aに比例して目標走行速度Vが設定され、アクセルレバー9を最大限に操作したときの操作量Amaxに対しては目標走行速度はV2に設定される。ここで、V2は、V2=(L2/L1)×V1であり、走行モードD2では、同じアクセル操作量Aに対し走行モードD1のときのL2/L1倍(つまり走行モードD1のときより小さな値)の目標走行速度Vが設定される。
操舵制御装置30は、駆動制御手段31と、接地センサ14からの信号に基づき中間輪5が接地しているか否かを判定する判定手段32とを備え、駆動制御手段31は、ステアリングセンサ7aからの信号と判定手段32での判定結果とに基づき目標操舵角を設定し、舵角センサ11aからの実際の操舵角がこの目標操舵角となるよう操舵モータ13を制御する。すなわち、駆動制御手段31は、図5に示すように、中間輪5が接地していないと判定されるときには操舵モードS1での制御を行い、中間輪5が接地していると判定されるときには操舵モードS2での制御を行う。操舵モードS1では、ステアリングアーム7の操作角θsに比例して目標操舵角θdが設定され、ステアリングアーム7を正方向へ最大限に操作したときの操作角θseに対しては目標操舵角はθdeに設定され、負方向へ最大限に操作したときの操作角−θseに対しては目標操舵角は−θdeに設定される。操舵モードS2でも同様にステアリングアーム7の操作角θsに比例して目標操舵角θdが設定され、ステアリングアーム7を正方向へ最大限に操作したときの操作角θseに対しては目標操舵角はθdlに設定され、負方向へ最大限に操作したときの操作角−θseに対しては目標操舵角は−θdlに設定される。ここで、θdlは、θdl={sin-1(L2/L1)/90°}×θdeであり、操舵モードS2では、同じ操作角θsに対し操舵モードS1のときのsin-1(L2/L1)/90°倍(つまり操舵モードD1のときより小さな値)の目標操舵角θdが設定される。
さて、操舵モードS1で所定量だけステアリングアーム7を操作した上で、フォーク3側へ走行モードD1で所定時間だけ走行するときには、図6Aに示すように、前輪4と後輪10とで旋回走行する場合と中間輪5と後輪10とで旋回走行する場合とで、車体1の向きや位置はもちろんのこと、フォーク3先端の位置が大きく異なる。すなわち、操舵モードS1で操舵し走行モードD1で走行すると、前輪4と後輪10とで旋回走行する場合には、リフトトラックは前輪4の軸線と後輪10の軸線との交点である点X回りに旋回走行するが、中間輪5と後輪10とで旋回走行する場合には、リフトトラックは中間輪5の軸線と後輪10の軸線との交点である点Y回りに旋回走行する。前輪4と後輪10とで旋回走行する場合に後輪10が点X回りに半径R1で角度T1だけ移動するときと同じ操作を、中間輪5と後輪10とで旋回走行する場合に行うと、後輪10は点Y回りに半径R2(<R1)で角度T2(>T1)だけ移動する。つまり、リフトトラックは、前輪4と後輪10とで旋回走行する場合よりも小回りで旋回し、且つ旋回する角度が大きくなるので、フォーク3先端の位置などが大きく異なることになる。
一方、前輪4と後輪10とで旋回走行する場合に、操舵モードS1で操舵し走行モードD1で走行するようにし、中間輪5と後輪10とで旋回走行する場合に、操舵モードS2で操舵し走行モードD2で走行するようにすれば、上記と同様に操作しても、図6Bに示すように、フォーク3先端の位置を近似させることができる。すなわち、中間輪5と後輪10とで旋回走行する場合に、操舵モードS2で操舵し走行モードD2で走行すると、リフトトラックは図6Bに示す点Z回りに旋回走行することになり、上記と同じ操作を行うと、後輪10は点Z回りに半径R3(>R1)で角度T3(<T1)だけ移動する。つまり、リフトトラックは、前輪4と後輪10とで旋回走行する場合よりも大回りで旋回し、且つ旋回する角度が小さくなるので、前輪4と後輪10とで旋回走行する場合と中間輪5と後輪10とで旋回走行する場合とで、リフトトラックの挙動が近似するようになり、特にフォーク3先端の位置が近似するようになる。
このように、この実施形態に係るリフトトラックによれば、運転者は、前輪4を接地させて前輪4と後輪10とで旋回走行する場合と、中間輪5を接地させて中間輪5と後輪10とで旋回走行する場合とで、同様の感覚で操作を行うことができるようになる。従って、操作に係る運転者の負担が軽減されると共に、リフトトラックを用いた荷役作業の効率化を図ることができる。しかも、中間輪5が接地しているか否かによって自動的に操舵モード及び走行モードが変更されるので、頻繁な変更が必要となったとしても運転者の負担とならず、又、うっかりモード変更をし忘れるといったこともない。
尚、中間輪5と後輪10とで旋回走行する場合に、図6Cに示すように、操舵モードS2で操舵し走行モードD1で走行するようにしたり、図6Dに示すように、操舵モードS1で操舵し走行モードD2で走行するようにしたりしても、フォーク3先端の位置を前輪4と後輪10とで旋回走行する場合のそれに幾分近づけることが可能である。
本発明の実施形態に係るリフトトラックの平面図である。 本発明の実施形態に係るリフトトラックの側面図であり、前輪の接地状態を示す。 本発明の実施形態に係るリフトトラックの側面図であり、中間輪の接地状態を示す。 本発明の実施形態の機能ブロック図である。 本発明の実施形態の走行に係る制御特性図である。 本発明の実施形態の操舵に係る制御特性図である。 本発明の実施形態に係る説明図である。 本発明の実施形態に係る説明図である。 本発明の実施形態に係る説明図である。 本発明の実施形態に係る説明図である。
符号の説明
1 車体
2 バッテリ収納室
3 フォーク
4 前輪
5 中間輪
7 ステアリングアーム
7a ステアリングセンサ
9 アクセルレバー
9a アクセルセンサ
10 後輪
11 ドライブ装置
11a 舵角センサ
12 走行モータ
12a 車速センサ
13 操舵モータ
14 接地センサ
20 走行制御装置
21 駆動制御手段
22 判定手段
30 操舵制御装置
31 駆動制御手段
32 判定手段

Claims (4)

  1. 車体に操舵輪としての後輪を備えると共に、上記車体の前部に前方へ向けて設けられた昇降可能なフォークを備え、更に、該フォークの下方に配され、該フォークの昇降動作に連動して上下動可能に備えられる前輪と、該前輪と上記後輪との間に配され、上記フォークの昇降動作に連動して上下動可能に備えられる中間輪とを備えるリフトトラックであって、上記フォークの上昇に伴って上記前輪が下方へ移動すると共に上記中間輪が上方へ移動し、上記フォークの下降に伴って上記前輪が上方へ移動すると共に上記中間輪が下方へ移動するようにしてなるリフトトラックにおいて、
    上記後輪を操舵駆動するために操作する回転操作可能なハンドルと、該ハンドルの操作角を検出する操作角検出手段と、上記後輪を操舵駆動し縦軸回りに回転させる操舵装置と、上記後輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、上記中間輪が接地しているか否かを判定する判定手段と、上記操作角検出手段による操作角、上記操舵角検出手段による操舵角、及び上記判定手段の判定結果に基づいて上記操舵装置を制御する操舵制御手段とを備え、
    上記操舵制御手段は、上記操作角検出手段による操作角と上記判定手段の判定結果とに基づいて目標操舵角を設定し、上記操舵角が上記目標操舵角となるよう上記操舵装置を作動させるものであり、上記中間輪が接地していると判定されるときに、接地していないと判定されるときに比べ、上記操作角に対する上記目標操舵角を小さな値に設定することを特徴とするリフトトラック。
  2. 上記操舵制御手段は、上記前輪と上記後輪との前後方向距離と、上記中間輪と上記後輪との前後方向距離との比に応じて、上記目標操舵角を小さな値に設定することを特徴とする請求項1に記載のリフトトラック。
  3. 車体に駆動輪としての後輪を備えると共に、上記車体の前部に前方へ向けて設けられた昇降可能なフォークを備え、更に、該フォークの下方に配され、該フォークの昇降動作に連動して上下動可能に備えられる前輪と、該前輪と上記後輪との間に配され、上記フォークの昇降動作に連動して上下動可能に備えられる中間輪とを備えるリフトトラックであって、上記フォークの上昇に伴って上記前輪が下方へ移動すると共に上記中間輪が上方へ移動し、上記フォークの下降に伴って上記前輪が上方へ移動すると共に上記中間輪が下方へ移動するようにしてなるリフトトラックにおいて、
    上記後輪を走行駆動するために操作するアクセルと、該アクセルの操作量を検出する操作量検出手段と、上記後輪を走行駆動し横軸回りに回転させる走行装置と、当該リフトトラックの走行速度を検出する速度検出手段と、上記中間輪が接地しているかを判定する判定手段と、上記操作量検出手段による操作量、上記速度検出手段による走行速度、及び上記判定手段の判定結果に基づいて上記走行装置を制御する走行制御手段とを備え、
    上記走行制御手段は、上記操作量検出手段による操作量と上記判定手段の判定結果とに基づいて目標走行速度を設定し、上記走行速度が上記目標走行速度となるよう上記走行装置を作動させるものであり、上記中間輪が接地していると判定されるときに、接地していないと判定されるときに比べ、上記操作量に対する上記目標走行速度を小さな値に設定することを特徴とするリフトトラック。
  4. 上記走行制御手段は、上記前輪と上記後輪との前後方向距離と、上記中間輪と上記後輪との前後方向距離との比に応じて、上記目標走行速度を小さな値に設定することを特徴とする請求項3に記載のリフトトラック。
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