JP4806984B2 - フォークリフト - Google Patents

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Description

本発明は、荷の昇降動作を行うリフト装置と、当該リフト装置の前後傾動作を行うティルト装置と、を有するフォークリフトに関する。
従来、荷の昇降動作を行うリフト装置を備えるフォークリフトにおいて、その作業者(運転者)がフォークリフトから離れる場合には、他の作業者等がリフト装置のフォークに接触したり躓いたりすることがないように、キースイッチをオフにする前に作業者が操作をしてフォークを地面に着地させておくことが行われている。しかし、作業者がフォークを地面まで着地させるのを忘れてキースイッチをオフにすることも想定される。そこで、キースイッチをオフにしたときに、フォークの揚高を検出する揚高検出手段によりフォークが地面から所定高さ以上に上昇したままであることが検出されれば、フォークを地面まで下降させてからキースイッチのオフを有効化するものが知られている(特許文献1参照)。
特開2004−75280号公報
荷の搬送作業においては、リフト装置に加えてこのリフト装置の前後傾動作を行うティルト装置をさらに有するフォークリフトがよく用いられる。ティルト装置は、リフト装置の前後傾動作を行うことによってフォークの傾動角度を調整するようになっている。そして、ティルト装置によってリフト装置が前傾されたときに滑らかにフォークの先端側を接地させるために、フォークは、前傾していない水平な状態ではその先端側が地面から浮き上がった状態になるように形成されている。
しかしながら、上記特許文献1に記載されたフォークリフトでは、フォークが所定高さ以上のときにはキースイッチのオフとともにフォークを地面まで下降させるものの、ティルト装置による前後傾動作は全く考慮されていない。そのため、フォークを下降させて着地させてもフォークの先端側が浮き上がった状態になってしまう。そのため、フォークの先端側が浮き上がった状態にならないようにするためには、キースイッチをオフする前にフォークリフトの作業者が操作をして、リフト装置を作動させてフォークを下降させるとともにティルト装置を作動させてフォークの傾きを調整してフォークの先端側を着地させる必要がある。この場合、フォークの先端側を運転室からのぞき込みながらの作業になったり、作業の熟練が必要になる。このため、フォークリフトから作業者が離れる際におけるフォークの傾き調整の作業は、難しく手間を要する作業となって作業負荷を増大させる要因となるとともに、先端側を着地させた状態のフォークの傾きにもばらつきが生じ易くなってしまう。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、荷の昇降を行うリフト装置とこのリフト装置の前後傾動作を行うティルト装置とを有するフォークリフトにおいて、このフォークリフトでの作業終了時にリフト装置のフォークの先端側を確実に着地させた状態にするとともに、着地角度のばらつきもなくすことができ、作業者の作業負荷の軽減を図ることを目的とする。
課題を解決するための手段及び効果
本発明に係るフォークリフトは、荷の昇降動作を行うリフト装置と、当該リフト装置の前後傾動作を行うティルト装置と、を有するフォークリフトに関する。
そして、本発明に係るフォークリフトは、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
上記目的を達成するための本発明に係るフォークリフト装置における第1の特徴は、当該フォークリフトにおける作業の終了タイミングを検知する作業終了検知手段と、前記リフト装置において荷が積載されるフォークの高さに対応する揚高を検出する揚高検出手段であって、リフト装置上下方向における下方の所定位置に位置するフォーク停止用位置となる揚高を少なくとも検出する揚高検出手段と、前記作業終了検知手段によって作業の終了タイミングが検知されたときに、前記揚高検出手段で前記フォーク停止用位置が検出されるまで前記フォークを下降させるように制御する下降制御手段と、前記リフト装置において前記フォークの先端側が接地した際に前記フォークに作用する負荷を検出するフォーク負荷検出手段と、前記下降制御手段によって前記フォークが前記フォーク停止用位置まで下降させられると、前記ティルト装置を駆動させて前記フォークの先端側を接地させるように前記リフト装置傾動動作させ、前記フォークの先端側が接地した際に前記フォークに作用する負荷を前記フォーク負荷検出手段が検出したときに、前記リフト装置の傾動動作を停止させるように制御する傾動制御手段と、を備えていることである。
この構成によると、作業者がフォークリフトでの作業を終了すると、下降制御手段の制御によってリフト装置が駆動されてフォーク停止用位置までフォークが下降する。そして、フォークがフォーク停止用位置まで下降した状態で、傾動制御手段の制御によってティルト装置が駆動されてフォークの先端側が接地することになる。このため、作業を終了してフォークリフトから作業者が離れる際に、難しくて手間を要するようなフォーク傾き調整作業を作業者が行わなくても、いつも同じ状態でフォークの先端側を着地させることができる。したがって、荷の昇降を行うリフト装置とこのリフト装置の前後傾動作を行うティルト装置とを有するフォークリフトにおいて、このフォークリフトでの作業終了時にリフト装置のフォークの先端側を確実に着地させた状態にすることができるとともに、着地角度のばらつきもなくすことができ、作業者の作業負荷の軽減を図ることができる。また、フォークの先端側が接地した際に地面からフォークに対して作用する負荷をフォーク負荷検出手段で検出することができる。このため、フォークリフトでの作業終了時は、フォーク負荷検出手段にてフォーク先端側の接地が検出されるまでリフト装置を傾動させることで、着地角度のばらつきなくフォークを確実に着地させることを容易に実現することができる。
本発明に係るフォークリフト装置における第2の特徴は、前記ティルト装置によって傾動される前記リフト装置の傾動角度を検出するティルト角センサを更に備え、前記傾動制御手段は、前記ティルト角センサでの検出結果に基づいて、前記フォークの先端側を接地させるように制御することである。
この構成によると、傾動制御手段の制御によってフォークの先端側を接地させる際のリフト装置の傾動角度をティルト角センサでの検出値として予め設定しておくことができる。そして、フォークリフトでの作業終了時は、ティルト角センサでの検出値がこの設定した傾動角度になるようにリフト装置を傾動させることで、着地角度のばらつきなくフォークを確実に着地させることを容易に実現することができる。
本発明に係るフォークリフト装置における第の特徴は、前記フォークに積載される荷の重量を検出する荷積載重量検出手段である荷重センサが前記フォーク負荷検出手段として用いられることである。
この構成によると、フォークの先端側が接地した場合には、荷積載重量検出手段である荷重センサにて荷積載時とは逆向きの負荷を検出することができる。したがって、荷積載重量検出手段をフォーク負荷検出手段として兼用することができるため、構成の簡素化を図ることができる。また、フォークを接地させる地面の傾きなどの状態が異なる場合でも、それぞれの地面の状態に応じて適切な傾動角度でフォークを接地させることができる。
本発明に係るフォークリフト装置における第の特徴は、前記作業終了検知手段は、キースイッチのオフ状態を検出することで作業の終了タイミングを検知することである。
この構成によると、キースイッチがオフの状態になったタイミングで作業の終了タイミングを確実に検知することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本発明の一実施の形態に係るフォークリフトの概要について説明する。
図1は、本実施形態のフォークリフト1(以下、「フォークリフト1」という)の側面図である。この図1に示すフォークリフト1は、例えば、前輪駆動・後輪操舵の四輪車として構成されている。そして、このフォークリフト1の前部には、荷の昇降動作を行うためのリフト装置2と、リフト装置2の前後傾動作を行うためのティルト装置3とが備えられている。なお、本実施形態は、リフト装置とティルト装置とを備えたフォークリフトであれば広く適用することができる。
図1に示すように、リフト装置2には、左右一対のアウタマスト4と、その間においてアウタマスト4に対して昇降可能に配設されているインナマスト5と、荷が積載されるフォーク6と、インナマスト5をアウタマスト4に対して昇降駆動するためのリフトシリンダ7とが設けられている。フォーク6は、インナマスト5の上部に設けられているスプロケット(図示せず)に掛装されたチェーン(図示せず)を介してこのインナマスト5に対して昇降可能に吊り下げられている。このフォーク6は、リフトシリンダ7が駆動されてインナマスト5が上下動することにより昇降するようになっている。
ティルト装置3は、ティルトシリンダ8とロッド9とを備えて構成されている。ティルトシリンダ8は、その一端側がフォークリフト1の車体フレーム10に対して回動自在な状態で支持されている。ロッド9は、ティルトシリンダ8に対して前後動可能に配設されており、その先端側がアウタマスト4に対して回動自在な状態で取り付けられている。このティルト装置3を介してリフト装置2のアウタマスト4が車体フレーム10に対して傾動可能に連結されている。すなわち、ロッド9がティルトシリンダ8から突出する方向に伸出動作を行うことでリフト装置2が前傾動作を行うことになる。一方、ロッド9がティルトシリンダ8内に収納される方向に縮退動作を行うことでリフト装置2が後傾動作を行うことになる。
ここで、本実施形態に係るフォークリフト1において、作業終了時にリフト装置2のフォーク6の先端側6aを着地させた状態にするための制御構成について、第1実施形態と第2実施形態とに分けて説明する。
(第1実施形態)
図2は第1実施形態に係るフォークリフト1の制御構成を説明するための概略図である。図2に示すように、第1実施形態のフォークリフト1では、揚高センサ11、ティルト角センサ12、制御装置13などが備えられている。
揚高センサ11は、例えばリミットスイッチで構成されており、荷が積載されるフォーク6の高さに対応する揚高を検出する揚高検出手段を構成している。この揚高センサ11は、リフト装置2のアウタマスト4に対して上下方向の複数箇所に設けられており、図2では、低揚高を検出する揚高センサ11aと中揚高を検出する揚高センサ11bと高揚高を検出する揚高センサ11cとを有するものを例示している。そして、揚高センサ11aは、リフト装置上下方向における下方の所定位置に位置するフォーク停止用位置となる揚高を検出する揚高センサ11として構成されている。
ティルト角センサ12は、ティルト装置3によって傾動されるリフト装置2の傾動角度を検出する手段として構成されている。このティルト角センサ12は、例えば、車体フレーム10に対するティルトシリンダ8の回動角度を検出する角度検出器として構成されている。
制御装置13は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やメモリ(ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory))などを備えて構成されている。メモリには、作業終了時にリフト装置2のフォーク6の先端側を着地させた状態にする制御を行うためのプログラムを含む各種ソフトウェアが格納されている。これらのハードウェアおよびソフトウェアが組み合わされることによって、下降制御部(下降制御手段)14、傾動制御部(傾動制御手段)15、および作業終了検知部(作業終了検知手段)16などが制御装置13内に構築される。
また、制御装置13は、フォークリフト1の駆動源(エンジンまたはモータ)を起動するためのキースイッチ17からの信号が入力されるようになっており、キースイッチ17がオンの状態であるかオフの状態であるかを検出することができるようになっている。また、この制御装置13は、揚高センサ11aおよびティルト角センサ12からの信号が入力されるようになっており、揚高センサ11aおよびティルト角センサ12での検出値を検知することができるようになっている。また、制御装置13は、油圧駆動されるリフトシリンダ7やティルトシリンダ8への圧油の供給を制御する電磁弁ユニットとして構成される油圧制御機器18と接続されており、この油圧制御機器18への制御指令(電磁弁の開閉指令)を出力するようになっている。
制御装置13の作業終了検知部16は、キースイッチ17から入力される信号に基づいて、キースイッチ17のオフ状態を検出することで、フォークリフト1における作業の終了タイミングを検知するように構成されている。
制御装置13の下降制御部14は、作業終了検知部16によって作業の終了タイミングが検知されたときに、揚高センサ11aでフォーク停止用位置が検出されるまでフォーク6を下降させるように制御する。すなわち、作業終了タイミングが検知されると、下降制御部14は、油圧制御機器18における所定の電磁弁を作動させて圧油の供給を制御してリフト装置2のリフトシリンダ7を駆動させ、フォーク6の下降を開始させる。そして、揚高センサ11aでフォーク停止用位置が検出されると、すぐに油圧制御機器18における所定の電磁弁を作動させてリフトシリンダ7の駆動を停止してフォーク6の下降を停止させる。
制御装置13の傾動制御部15は、下降制御部14によってフォーク6がフォーク停止用位置まで下降させられると、ティルト角センサ12での検出結果に基づいて、ティルト装置3を駆動させてフォーク6の先端側6aを接地させるようにリフト装置2の傾動動作を制御する。図3は、フォーク6が下降制御部14の制御によってフォーク停止用位置まで下降して停止した状態における側面図を示したものである。図3に示す状態では、フォーク6の先端側6aは地面20から浮き上がった状態になっている。傾動制御部15は、図3に示すようにフォーク6がフォーク停止用位置まで下降して停止した状態になると、油圧制御機器18における所定の電磁弁を作動させて圧油の供給を制御してティルト装置3を作動させ、フォーク6の前傾動作を開始させる。そして、ティルト角センサ12で所定のティルト角が検出されると、すぐに油圧制御機器18における所定の電磁弁を作動させてティルト装置3を停止してフォーク6の前傾動作を停止させる。これにより、図4に示すように、フォーク6の先端側6aを地面20に着地した状態にすることができる。
このように、第1実施形態のフォークリフト1では、傾動制御部15の制御によってフォーク6の先端側6aを接地させる際のリフト装置2の傾動角度をティルト角センサ12での検出値として予め設定しておくことができるようになっている。そして、傾動制御部15はティルト角センサ12での検出結果に基づいて制御を行うようになっている。このため、フォークリフト1での作業終了時は、ティルト角センサ12での検出値がこの設定した傾動角度になるようにリフト装置2を傾動させることで、着地角度のばらつきなくフォーク6を確実に着地させることを容易に実現できるようになっている。
なお、リフト装置2のリフトシリンダ7の底部には、リフトシリンダ7内の油圧を検出する荷重センサ19が設けられている。この荷重センサ19は、フォーク6に積載される荷の重量を検出する荷積載重量検出手段を構成している。すなわち、リフトシリンダ7の油圧がフォーク6に積載された荷の重量(荷重)と比例関係にあることから、圧力センサ19によりこの荷積載重量を間接的に検出している。
次に、第1実施形態のフォークリフト1において、作業終了時にリフト装置2のフォーク6の先端側6aを着地させた状態にするための作動について図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、フォークリフト1が停車しているステップ101(以下、S101という。他のステップも同様)の状態において、作業者がフォークリフト1での作業を終了させたい場合、作業者によってキースイッチ17をオフの状態に切り換える操作が行われる(S102)。キースイッチオフの操作が行われると、制御装置13の作業終了検知部16によって作業終了タイミングが検知される。
作業終了タイミングが検知されると、続いて、揚高センサ11で検出されている検出値が設定された揚高センサ値であり、ティルト角センサ12で検出されている検出値が設定されたティルト角センサ値であるかどうかが判断される(S103)。すなわち、揚高センサ11aによってフォーク停止用位置が検出されている状態であって、ティルト角センサ12によって所定の設定値の傾動角度が検出されている状態であるかどうかが判断される。
設定された揚高センサ値およびティルト角センサ値であると判断されると(S103、YES)、すでにフォーク6の先端側6aが適切に接地している状態であるため、制御装置13を含む全てのコントローラの電源をオフの状態にして、図5に示す処理を終了する(S108)。一方、設定された揚高センサ値およびティルト角センサ値ではないと判断されると(S103、NO)、まず、フォーク6が接地している状態ではないことを例えばブザーやボイスアラームや画面表示などの報知手段によって作業者に報知する(S104)。すなわち、フォーク6を下降させてその先端側6aを接地させるための制御を開始することを作業者に対して報知する。
上記報知を行った後(S104)、下降制御部14の制御に基づいて、設定した揚高センサ値までフォークを下降させる制御が行われる(S105)。すなわち、フォーク停止用位置までフォーク6が下降したことが揚高センサ11aにて検出されるまで、フォーク6の下降動作が行われる。フォーク停止用位置までフォーク6が下降したことが揚高センサ11aにて検出されると、フォーク6の下降動作が停止される。そして、続いて、荷重センサ19での検出結果に基づいて、フォーク6の上に荷が積載されたままの状態であるかどうかが判断される(S106)。
フォーク6上に荷が積載された状態であると判断されると(S106、YES)、荷をフォーク6上から滑り落ちさせてしまうことを防止するためにフォーク6の前傾動作は行わずに、制御装置13を含む全てのコントローラの電源をオフの状態にして、図5に示す処理を終了する(S108)。一方、フォーク6上に荷が積載されていない状態であると判断されると(S106、NO)、傾動制御部15の制御に基づいて、設定したティルト角センサ値までフォーク6を前傾させる制御(すなわちリフト装置2を前傾させる制御)が行われる(S107)。設定したティルト角センサ値までフォーク6を傾動させてその傾動動作を停止することで、図4に示すようにフォーク6の先端側6aが接地した状態で停止することになる。傾動制御部15による制御(S107)が終了すると、制御装置13を含む全てのコントローラの電源をオフの状態にして、図5に示す処理を終了する(S108)。このように、キースイッチオフの操作の後に、自動的にフォーク6の先端側6aが着地した状態となるように制御されることになり、作業者がフォークリフト1を離れても、他の作業者等がフォーク6に接触して躓いたりすることが防止されることになる。
以上説明したように、第1実施形態に係るフォークリフト1によると、作業者がフォークリフト1の作業を終了すると、下降制御部14の制御によってリフト装置2が駆動されてフォーク停止用位置までフォーク6が下降する。そして、フォーク6がフォーク停止用位置まで下降した状態で、傾動制御部15の制御によってティルト装置3が駆動されてフォーク6の先端側6aが接地することになる。このため、作業を終了してフォークリフト1から作業者が離れる際に、難しくて手間を要するようなフォーク傾き調整作業を作業者が行わなくても、いつも同じ状態でフォーク6の先端側6aを着地させることができる。したがって、荷の昇降を行うリフト装置2とこのリフト装置2の前後傾動作を行うティルト装置3とを有するフォークリフト1において、このフォークリフト1での作業終了時にリフト装置2のフォーク6の先端側6aを確実に着地させた状態にすることができるとともに、着地角度のばらつきもなくすことができ、作業者の作業負荷の軽減を図ることができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係るフォークリフト1の制御構成について説明する。図6は、第2実施形態のフォークリフト1の制御構成を説明するための概略図である。図6に示す第2実施形態のフォークリフト1では、第1実施形態の場合と同様に、リフト装置2、ティルト装置3、揚高センサ11、制御装置13などを備えて構成されている。そして、制御装置13においても、第1実施形態の場合と同様に、下降制御部14、傾動制御部15、および作業終了検知部16が備えられている。
ただし、第2実施形態のフォークリフト1では、荷重センサ19が、リフト装置2においてフォーク6に作用する負荷を検出するフォーク負荷検出手段として備えられている点が異なっている。すなわち、荷重センサ19が、フォーク6に積載される荷の重量を検出する荷積載重量検出手段として構成されていることに加えてフォーク負荷検出手段を兼用するものとして構成されている。そして、制御装置13の傾動制御部15は、フォーク6が接地する際に検出される荷重センサ19での検出結果に基づいて、フォーク6の先端側6aを接地させるように制御することになる。なお、第2実施形態のフォークリフト1では、図5に示す第1実施形態のS107のフォーク傾動動作が荷重センサ19の検出結果に基づいて制御されることになる点を除いて、図5と同様に作動することになる。
このように、第2実施形態のフォークリフト1によると、フォーク6の先端側6aが接地した際に地面からフォーク6に対して作用する負荷をフォーク負荷検出手段としての荷重センサ19で検出することができる。このため、フォークリフト1での作業終了時は、荷重センサ19にてフォーク先端側6aの接地が検出されるまでリフト装置2を傾動させることで、着地角度のばらつきなくフォーク6を確実に着地させることを容易に実現することができる。
また、第2実施形態のフォークリフト1では、フォーク6の先端側6aが接地した場合には、荷積載重量検出手段である荷重センサ19にて荷積載時とは逆向きの負荷を検出することができる。したがって、荷積載重量検出手段である荷重センサ19をフォーク負荷検出手段として兼用することができるため、構成の簡素化を図ることができる。また、フォーク6を接地させる地面の傾きなどの状態が異なる場合でも、それぞれの地面の状態に応じて適切な傾動角度でフォーク6を接地させることができる。
以上、本発明の第1実施形態および第2実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、次のように変更して実施することができる。
(1)上述の実施形態では、作業終了検知手段がキースイッチのオフ状態を検出することで作業終了タイミングを検知する場合を例にとって説明したが、必ずしもこのとおりでなくてもよい。例えば、作業終了後のフォーク着地の制御を開始することについて作業者の意思を確認するための操作スイッチとしてフォーク着地起動用スイッチを設け、このスイッチの操作が検出されたときに、フォーク着地の制御が行われるものであってもよい。
(2)また、作業終了検知手段は、キースイッチのオフ状態が検出されるとともにさらに他の条件も成立している場合に作業終了後のフォーク着地の制御を開始するものであってもよい。このような他の条件としては、キースイッチオフの検出後に、例えば、作業者が運転シートに着座していることがシート着座センサで検出されているとともに作業者によるリフトレバーの下降操作が行われたことも検出されたことなどを設定することができる。
本発明の一実施の形態に係るフォークリフトを例示した側面図である。 本発明の第1実施形態に係るフォークリフトの制御構成を説明するための概略図である。 図1に示すフォークリフトにおけるフォークがフォーク停止用位置まで下降して停止した状態における側面図を示したものである。 図3に示すフォークが傾動してその先端側が接地した状態における側面図を示したものである。 図2に示すフォークリフトの作動の一例を説明するフロー図である。 本発明の第2実施形態に係るフォークリフトの制御構成を説明するための概略図である。
符号の説明
1 フォークリフト
2 リフト装置
3 ティルト装置
6 フォーク
6a フォークの先端側
7 リフトシリンダ
8 ティルトシリンダ
11 揚高センサ(揚高検出手段)
12 ティルト角センサ
13 制御装置
14 下降制御部(下降制御手段)
15 傾動制御部(傾動制御手段)
16 作業終了検知部(作業終了検知手段)
17 キースイッチ

Claims (4)

  1. 荷の昇降動作を行うリフト装置と、当該リフト装置の前後傾動作を行うティルト装置と、を有するフォークリフトであって、
    当該フォークリフトにおける作業の終了タイミングを検知する作業終了検知手段と、
    前記リフト装置において荷が積載されるフォークの高さに対応する揚高を検出する揚高検出手段であって、リフト装置上下方向における下方の所定位置に位置するフォーク停止用位置となる揚高を少なくとも検出する揚高検出手段と、
    前記作業終了検知手段によって作業の終了タイミングが検知されたときに、前記揚高検出手段で前記フォーク停止用位置が検出されるまで前記フォークを下降させるように制御する下降制御手段と、
    前記リフト装置において前記フォークの先端側が接地した際に前記フォークに作用する負荷を検出するフォーク負荷検出手段と、
    前記下降制御手段によって前記フォークが前記フォーク停止用位置まで下降させられると、前記ティルト装置を駆動させて前記フォークの先端側を接地させるように前記リフト装置傾動動作させ、前記フォークの先端側が接地した際に前記フォークに作用する負荷を前記フォーク負荷検出手段が検出したときに、前記リフト装置の傾動動作を停止させるように制御する傾動制御手段と、
    を備えていることを特徴とするフォークリフト。
  2. 前記ティルト装置によって傾動される前記リフト装置の傾動角度を検出するティルト角センサを更に備え、
    前記傾動制御手段は、前記ティルト角センサでの検出結果に基づいて、前記フォークの先端側を接地させるように制御することを特徴とする請求項1に記載のフォークリフト。
  3. 前記フォークに積載される荷の重量を検出する荷積載重量検出手段である荷重センサが前記フォーク負荷検出手段として用いられることを特徴とする請求項1又は2に記載のフォークリフト。
  4. 前記作業終了検知手段は、キースイッチのオフ状態を検出することで作業の終了タイミングを検知することを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載のフォークリフト。
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