JP5459721B2 - フォークリフト - Google Patents

Description

本発明は、表示手段に表示された油圧操作部をタッチ操作して、フォークを操作するフォークリフトに関する。

従来のフォークリフトでは、図８に示すように、運転室２０の前側の操作台２１に荷役用のフォークを操作するための油圧操作レバー２２が設けられている。この油圧操作レバー２２は、フォークを上昇・下降させるためのリフトレバー２２ａと、フォークを前傾・後傾させるためのティルトレバー２２ｂと、フォークを前進・後進させるためのリーチレバー２２ｃとがある。オペレータが運転室２０に搭乗して油圧操作レバー２２を傾動すると、油圧装置が駆動し、フォークは油圧操作レバー２２の操作量に応じて動作する。

図８のフォークリフトで、油圧操作レバー２２を操作して、油圧装置を駆動させるためには、油圧操作レバー２２の傾動を検出するためにマイクロスイッチを設ける必要がある。しかしながら、マイクロスイッチは消耗品であるため、定期的に調整および交換するといったメンテナンスが必要である。

これに対して、特許文献１に記載のフォークリフトでは、機械的な油圧操作レバー２２が設けられる代わりに、フォークを操作するためにタッチパネル式のモニタディスプレイが設けられる。モニタディスプレイ上には、リフト操作用のタッチスイッチと、ティルト操作用のタッチスイッチとが表示される。そして、オペレータが指でこれらのタッチスイッチに対して所定のタッチ操作をすると、油圧装置が駆動し、フォークはタッチ操作に応じて動作する。

特許文献１のフォークリフトのように、モニタディスプレイを設け、指のタッチ操作でフォークを操作する構成では、図８に示すような機械的な油圧操作レバー２２が不要となるため、上記のようなメンテナンスは不要となり、また省スペース化が向上する。さらに、油圧操作レバー２２を操作する際に必要だった操作力は不要となり、操作性は向上する。

しかしながら、一般的にタッチパネル式のモニタディスプレイに対して指を使って操作を行う場合、細かい操作がしにくいという問題がある。モニタディスプレイ上で指のタッチ操作によってフォークを操作する場合、例えば、フォークを所望の位置に精度よく移動させたり、フォークの動作の速度（リフト速度、ティルト速度、リーチ速度）を所望の速度に精度よく調整したりすることは難しく、微調整を行う操作や直感的な操作を実現しにくい。

特許文献１のフォークリフトでは、モニタディスプレイのタッチスイッチにバーが表示されており、オペレータがバーに指を置き、バーを上下動することで、フォークの動作の速度を変えることはできる。しかしながら、フォークの動作の速度を微調整しやすい構成ではない。

特開平０７−２４２４００号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、表示手段に表示された油圧操作部に対して所定のタッチ操作をしてフォークを操作するフォークリフトであって、フォークの動作の速度を微調整しやすいフォークリフトを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るフォークリフトは、荷役用のフォークと、フォークを操作するための油圧操作部が表示された表示手段と、表示手段に設けられ、油圧操作部に対するタッチ操作を検出するためのタッチセンサと、タッチセンサからの検出信号を受けて、フォークの動作を制御する制御手段とを備えたフォークリフトであって、
油圧操作部の中央には基準位置が設定され、オペレータの指が基準位置から上方向または下方向にスライド移動して離れるまでの操作がストロークスライド操作として設定され、
制御手段は、
タッチセンサが、上方向へのストロークスライド操作を検出すると、フォークを第１の方向に動作させ、そしてタッチセンサが、上方向へのストロークスライド操作が繰り返し行われていることを検出している間は、フォークを第１の方向に動作させ続け、
タッチセンサが、下方向へのストロークスライド操作を検出すると、フォークを第２の方向に動作させ、そしてタッチセンサが、下方向へのストロークスライド操作が繰り返し行われていることを検出している間は、フォークを第２の方向に動作させ続け、さらに、
制御手段は、フォークを動作させているとき、
所定時間毎に、ストロークスライド操作の当該所定時間当たりのスライド距離を演算し、フォークの動作速度を、演算された所定時間当たりのスライド距離に比例させ、
所定時間当たりに複数回のストロークスライド操作が行われるときには、当該所定時間に行われた各ストロークスライド操作のスライド距離の合計を、所定時間当たりのスライド距離とすることを特徴とする。

好ましくは、油圧操作部はリフト操作をするためのもので、第１の方向はフォークが上昇する方向で、第２の方向はフォークが下降する方向である。

本発明に係るフォークリフトは、上述の通り、オペレータの指が油圧操作部の中央の基準位置から上方向または下方向に所定のスライド距離だけ移動して離れるまでの操作をストロークスライド操作と設定する。そして、オペレータが、基準位置から上方向へのストロークスライド操作をするとフォークが第１の方向へ動作し（例えば、リフトアップし）、基準位置から下方向へのストロークスライド操作をするとフォークが第２の方向へ動作する（例えば、リフトダウンする）。

そして、制御装置は、少なくとも１回のストロークスライド操作が行われる際、ストロークスライド操作における所定時間当たりのスライド距離に応じて、フォークの動作の速度（例えば、リフト速度）を調整する。したがって、オペレータは、指を素早く動かし続けてストロークスライド操作をし、所定時間当たりのスライド距離を大きくする、または指をゆっくり動かし続けてストロークスライド操作をし、所定時間当たりのスライド距離を小さくすることで、フォークの動作の速度を調整できるようになっている。

すなわち、本発明に係るフォークリフトでは、ストロークスライド操作をするオペレータの指の速度によって、フォークの動作の速度を調整できるため、フォークの動作の速度を微調整しやすく、また直感的なフォークの操作が可能となる。

本発明に係るフォークリフトの斜視図である。 本発明に係るフォークリフトの運転室を示す図である。 本発明に係るフォークリフトの説明図である。 表示装置（表示手段）の構成を示す図である。 表示装置でリフト操作をする様子を示す図である。 表示装置でリフト操作をする様子を示す図である。 表示装置でリフト操作をする様子を示す図である。 従来のフォークリフトの運転室を示す図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係るフォークリフト（以下、単にフォークリフトという）について説明する。図１に示すように、フォークリフトはリーチ型フォークリフトであって、車体１の前方に、車体１の両側から前方にのびる一対のストラドルレッグ１０と、ストラドルレッグ１０に沿って前後に移動可能なキャリッジ１１とを備える。フォークリフトは、キャリッジ１１に立設された一対のマスト１２と、マスト１２に沿って昇降可能に設けられたリフトブラケット１３と、リフトブラケット１３の前方に設けられた荷役用の一対のフォーク１４とを備える。

フォークリフトは、リフトブラケット１３を昇降させるためのリフトシリンダ１５を備える。リフトシリンダ１５は、油圧シリンダであり、伸縮方向が上下方向となるようにマスト１２に起立して設けられる。リフトシリンダ１５が伸長すると、リフトブラケット１３はマスト１２に案内されて上昇し、リフトブラケット１３とともにフォーク１４も上昇する。一方、リフトシリンダ１５が短縮すると、リフトブラケット１３はマスト１２に案内されて下降し、リフトブラケット１３とともにフォーク１４も下降する。このように、リフトシリンダ１５の伸縮によって、フォーク１４のリフト動作が行われる。

リフトブラケット１３は、車体１の左右方向に設けられたシャフト１６と、上端がシャフト１６に回動可能に支持されたティルトブラケット１７とを備える。左右一対のフォーク１４は、後面にティルトブラケット１７が当接した状態でシャフト１６に支持される。さらに、フォークリフトは、ティルトブラケット１７を前後に揺動するためのティルトシリンダ１８を備える。ティルトシリンダ１８は、油圧シリンダであり、そのロッド部がティルトブラケット１７の後面に接触するようにリフトブラケット１３に支持される。ティルトシリンダ１８が伸長すると、ティルトブラケット１７およびフォーク１４がシャフト１６を中心として前方に回動し、フォーク１４は後傾する。一方、ティルトシリンダ１８が短縮すると、ティルトブラケット１７およびフォーク１４がシャフト１６を中心として後方に回動し、フォーク１４は前傾する。このように、ティルトシリンダ１８の伸縮によって、フォーク１４のティルト動作が行われる。

フォークリフトは、キャリッジ１１を車体１の前後方向に移動させるためのリーチシリンダ１９を備える。リーチシリンダ１９は、油圧シリンダであり、伸縮方向が車体１の前後方向となるように、車体１とキャリッジ１１との間に設けられる。リーチシリンダ１９が伸長すると、キャリッジ１１はストラドルレッグ１０に案内されて前進し、マスト１２と一体的にフォーク１４が前進（リーチアウト）する。一方、リーチシリンダ１９が短縮すると、キャリッジ１１はストラドルレッグ１０に案内されて後進し、マスト１２と一体的にフォーク１４が後進（リーチイン）する。このように、リーチシリンダ１９の伸縮によって、フォーク１４のリーチ動作が行われる。

図１および図２に示すように、車体１の後部には、オペレータが搭乗するための運転室２０が形成される。車体１の上部で、運転室２０の前方には、フォークリフトを操作するための操作台２１が形成される。

フォークリフトは、オペレータのタッチ操作でフォーク１４を操作するための表示装置２（表示手段）を備える。さらに、フォークリフトは、オペレータの表示装置２上でのタッチ操作による入力を受けて、上記したフォーク１４の動作を制御するためのＭＰＵなどからなる制御装置３（制御手段）を備える。制御装置３は、フォーク１４の動作を制御するだけでなく、フォークリフトの走行制御など様々な制御を行う。表示装置２は操作台２１上に設けられ、制御装置３は車体１の内部に設けられる。

表示装置２は、タッチパネル式である。表示装置２は、図３に示すように、情報を表示するためのディスプレイ２４と、オペレータのタッチ操作を検出するためのタッチセンサ２５とを備える。タッチセンサ２５はディスプレイ２４全体に貼り付けられ、ディスプレイ２４へのタップ操作、ダブルタップ操作、スライド操作、フリック操作（ディスプレイ２４をタッチして軽くはじく操作）などといった様々なタッチ操作を検出し、またタッチ操作の操作位置、操作方向、操作速度、スライド距離などを検出可能である。タッチセンサ２５からの検出信号はデコーダ２６を介して制御装置３へ出力される。

表示装置２と制御装置３との間の通信方式は、ＲＳ２３２Ｃ、ＣＡＮ、ＵＳＢなどの有線通信、またはWi-Fiなどの無線ＬＡＮなどによる無線通信である。通信方式が無線通信の場合、表示装置２および制御装置３に通信機器２７が設けられる。そして、無線通信の場合、表示装置２を操作台２１の所定の位置に設置する必要はなく、車体１の任意の位置に配置することができる。また、オペレータは表示装置２を携帯しながらフォーク１４を操作できる。これにより、オペレータは、自由な操作姿勢でフォーク１４の操作が可能となる。

フォークリフトは、フォーク１４の揚高を連続的に検出するリフト揚高検出センサ３０と、フォーク１４のティルト角度を連続的に検出するティルト検出センサ３１と、フォーク１４のリーチ距離を連続的に検出するリーチ検出センサ３２とを備える。

また、フォークリフトは、上記の各油圧シリンダ１５、１８、１９を伸縮させるための油圧モータ３４と、油圧モータ３４の出力を制御するためのモータドライバ３３と、油圧モータ３４の回転を検出するための回転検出エンコーダ３５とを備える。制御装置３は、タッチ操作によるタッチセンサ２５からの検出信号を受けると、モータドライバ３３を介して油圧モータ３４を駆動させる。油圧モータ３４が駆動することで油圧シリンダ１５、１８、１９は動作し、検出センサ３０、３１、３２はフォーク１４の位置（揚高、ティルト角度、リーチ距離）を検出し、フォーク１４の動作がタッチ操作に対応するように制御される。

次に、表示装置２の具体的な表示内容について説明する。表示装置２のディスプレイ２４には、図４に示すように、フォーク１４を操作するための油圧操作部４、５、６が複数表示される。油圧操作部４、５、６は、左から順に、リフト操作をするためのリフト操作部４、ティルト操作をするためのティルト操作部５、リーチ操作をするためのリーチ操作部６である。

油圧操作部４、５、６は縦長矩形状である。油圧操作部４、５、６は、その中央に設定された基準位置４０、５０、６０と、基準位置４０、５０、６０の上側に設定された上部領域４１、５１、６１と、基準位置４０、５０、６０の下側に設定された下部領域４２、５２、６２とで構成される。

このフォークリフトでは、オペレータの指７０が基準位置４０、５０、６０から上部領域４１、５１、６１へ向かって上方向に（図５（ａ）、（ｂ）参照）、または基準位置４０、５０、６０から下部領域４１、５１、６１へ向かって下方向に（図６（ａ）、（ｂ）参照）、所定のスライド距離だけ移動して離れるまでの操作をストロークスライド操作と設定する。オペレータが油圧操作部４、５、６のいずれかに対して、ストロークスライド操作をすると、タッチセンサ２５は当該ストロークスライド操作を検出し、制御装置３はタッチセンサ２５の検出信号に基づき、フォーク１４を第１の方向（リフトアップ、前傾、リーチアウト）または第２の方向（リフトダウン、後傾、リーチイン）へ動作させる。以下、リフト操作部４を例にして、フォーク１４を昇降させる具体的な操作について説明する。

オペレータが、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、指７０でリフト操作部４の基準位置４０から上方向にストロークスライド操作をしたとする。すると、タッチセンサ２５は当該ストロークスライド操作を検出し、これにより制御装置３はリフトシリンダ１５を伸長させ、フォーク１４を上昇させる。すなわち、リフト操作部４の基準位置４０から上方向にストロークスライド操作をすると、フォーク１４は上昇する。

そして、図５（ｃ）に示すように、オペレータが指７０を動かし続け、基準位置４０から上方向へのストロークスライド操作を繰り返し行っている間は、制御装置３はフォーク１４を上昇させ続ける。

一方、オペレータが、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、指７０でリフト操作部４の基準位置４０から下方向にストロークスライド操作をしたとする。すると、タッチセンサ２５が当該ストロークスライド操作を検出し、これにより制御装置３はリフトシリンダ１５を短縮させ、フォーク１４を下降させる。すなわち、リフト操作部４の基準位置４０から下方向にストロークスライド操作をすると、フォーク１４は下降する。

そして、図６（ｃ）に示すように、オペレータが指７０を動かし続け、基準位置４０から下方向へのストロークスライド操作を繰り返し行っている間は、制御装置３はフォーク１４を下降させ続ける。

このように、リフト操作部４において、オペレータが指７０で基準位置４０から上方向または下方向にストロークスライド操作をすることで、リフト動作が行われる。そして、オペレータが指７０を動かし続け、ストロークスライド操作を繰り返し連続的に行っている間は、フォーク１４はリフト動作をし続ける。

上記のように少なくとも１回のストロークスライド操作が行われ、フォーク１４がリフト動作をする際、制御装置３は、フォーク１４のリフト速度を、ストロークスライド操作における所定時間当たりのスライド距離に応じて調整する。

制御装置３は、タッチセンサ２５からの検出信号によって、所定時間毎に、ストロークスライド操作における当該所定時間当たりのスライド距離を算出する。ここで、オペレータが所定時間当たりに複数回のストロークスライド操作を行った場合には、各ストロークスライド操作において指７０をスライドさせた距離の合計が所定時間当たりのスライド距離となる。例えば、図５（ｃ）または図６（ｃ）の矢印で示されるように３回のストロークスライド操作を、所定時間に行ったとすれば、矢印３つ分の距離が所定時間当たりのスライド距離となる。

そして、制御装置３は、所定時間毎に算出する当該所定時間当たりのスライド距離によってリフト速度を調整していく。制御装置３は、リフト速度を算出した所定時間当たりのスライド距離に比例させて、フォーク１４をリフト動作させる。すなわち、制御装置３は、算出した所定時間当たりのスライド距離が大きければ、リフト速度を大きくし、算出した所定時間当たりのスライド距離が小さければ、リフト速度を小さくする。

なお、オペレータが、所定時間当たりのスライド距離を大きくするためには以下のようにすればよい。オペレータが指７０を素早く動かして、所定時間当たりのストロークスライド操作の回数を増やすことで、所定時間当たりのスライド距離を大きくできる。また、オペレータは、所定時間当たりのストロークスライド操作の回数を増やさなくても、指７０を素早く動かして、一回のストロークスライド操作において指７０を大きくスライドさせる（例えば、基準位置４０から上部領域４１の上端まで指７０をスライドさせる）ことでも、所定時間当たりのスライド距離を大きくできる。反対に、オペレータが指７０をゆっくりと動かしてストロークスライド操作をすれば、所定時間当たりのスライド距離を小さくできる。

上記の構成によれば、例えば、オペレータが指７０の動きを一定にしてストロークスライド操作を繰り返し行えば、所定時間毎に算出される所定時間当たりのスライド距離は変化せず一定であるため、フォーク１４は一定のリフト速度でリフト動作をする。オペレータが指７０の動きを徐々に早くしながらストロークスライド操作を繰り返し行えば、所定時間毎に算出される所定時間当たりのスライド距離は次第に大きくなっていくため、フォーク１４はリフト速度が徐々に大きくなるようにリフト動作をする。また、オペレータが指７０の動きを徐々に遅くしながらストロークスライド操作を繰り返し行えば、所定時間毎に算出される所定時間当たりのスライド距離は次第に小さくなっていくため、フォーク１４はリフト速度が徐々に小さくなるようにリフト動作をする。

オペレータが指７０を動かすのを止めて、ストロークスライド操作を止めると、算出される所定時間当たりのスライド距離は０になるため、フォーク１４のリフト動作は停止する。

上記から明らかなように、このフォークリフトでは、ストロークスライド操作をする指７０の速度が、リフト速度に比例する構成になっている。したがって、オペレータはストロークスライド操作をする指７０の速度を調整することで、リフト速度を所望の速度に自在に変化させることができるので、リフト速度の微調整がしやすく、また直感的な操作が可能となる。

ティルト操作部５も、リフト操作部４と同様の構成を備える。タッチセンサ２５がティルト操作部５の基準位置５０から上方向へのストロークスライド操作を検出すると、制御装置３はティルトシリンダ１８を短縮させ、フォーク１４を前傾する方向にティルトさせる。一方、タッチセンサ２５が基準位置５０から下方向へのストロークスライド操作を検出すると、制御装置３はティルトシリンダ１８を伸長させ、フォーク１４を後傾する方向にティルトさせる。

すなわち、ティルト操作部５では、オペレータが指７０で基準位置５０から上方向にストロークスライド操作をすると、フォークは前傾する方向にティルトし、基準位置５０から下方向にストロークスライド操作をすると、フォーク１４は後傾する方向にティルトする。そして、オペレータが指７０を動かし続け、ストロークスライド操作を繰り返し連続的に行っている間だけ、フォーク１４はティルト動作をし続ける。

そして、リフト速度の場合と同様に、少なくとも一回のストロークスライド操作が行われ、フォーク１４がティルト動作をする際、制御装置３は、ストロークスライド操作における所定時間当たりのスライド距離に応じて、ティルト速度を調整する。

リーチ操作部６も、リフト操作部４と同様の構成を備える。タッチセンサ２５がリーチ操作部６の基準位置６０から上方向へのストロークスライド操作を検出すると、制御装置３はリーチシリンダ１９を伸長させ、フォーク１４をリーチアウトさせる。一方、タッチセンサ２５が基準位置６０から下方向へのストロークスライド操作を検出すると、制御装置３はリーチシリンダ１９を短縮させ、フォーク１４をリーチインさせる。

すなわち、リーチ操作部６では、オペレータが指７０で基準位置６０から上方向にストロークスライド操作をすると、フォーク１４はリーチアウトし、基準位置６０から下方向にストロークスライド操作をすると、フォーク１４はリーチインする。そして、オペレータが指７０を動かし続け、ストロークスライド操作を繰り返し連続的に行っている間だけ、フォーク１４はリーチ動作をし続ける。

そして、リフト速度の場合と同様に、少なくとも一回のストロークスライド操作が行われ、フォーク１４がリーチ動作をする際、制御装置３は、ストロークスライド操作における所定時間当たりのスライド距離に応じて、リーチ速度を調整する。

なお、図５および図６では、１本の指によってリフト操作を行っているが、例えば図７に示すように、２本の指（人差指７０、親指７１）を用いてリフト操作を行う構成でもよい。フォーク１４の上昇は、図７（ａ）に示されるように、オペレータが親指７１でリフト操作部４の基準位置４０をタッチした状態で、人差指７０で基準位置４０から上部領域４１に向かって上方向にストロークスライド操作をすることで行われる。そして、オペレータが親指７１で基準位置４０をタッチせずに、人差指７０でストロークスライド操作をした場合、当該ストロークスライド操作は無効とされ、フォーク１４は上昇しない。オペレータが親指７１で基準位置４０をタッチした状態で、人差指７０でストロークスライド操作を繰り返し連続的に行っている間だけ、フォーク１４は上昇し続ける。

フォーク１４の下降は、図７（ｂ）に示されるように、オペレータが人差指７０で基準位置４０をタッチした状態で、親指７１で基準位置４０から下部領域４２に向かって下方向にストロークスライド操作をすることで行われる。そして、オペレータが人差指７０で基準位置４０をタッチせずに、親指７１でストロークスライド操作をした場合、当該ストロークスライド操作は無効とされ、フォーク１４は下降しない。オペレータが人差指７０で基準位置４０をタッチした状態で、親指７１でストロークスライド操作を繰り返し連続的に行っている間だけ、フォーク１４は下降し続ける。

このように、一方の指で基準位置４０をタッチした状態で、他方の指でストロークスライド操作をしなければ、リフト動作は行われない。一方の指で基準位置４０をタッチせずに、他方の指でストロークスライド操作を行っても、当該ストロークスライド操作は無効とされ、制御装置３は、フォーク１４のリフト動作、および所定時間当たりのスライド距離の算出の際、当該ストロークスライド操作を考慮しない。

このように、図７の構成では、２本の指７０、７１を用いなければ、フォーク１４を操作できないようになっている。これにより、オペレータが誤って油圧操作部４、５、６に指を触れてしまうことで、意思に反してフォーク１４を動作させてしまうような誤動作を防止できる。

１４ フォーク
２ 表示装置（表示手段）
２４ ディスプレイ
２５ タッチセンサ
３ 制御装置（制御手段）
４、５、６ 油圧操作部（リフト操作部、ティルト操作部、リーチ操作部）
４０、５０、６０ 基準位置
７０ 指（人差指）

Claims (2)

1. 荷役用のフォークと、前記フォークを操作するための油圧操作部が表示された表示手段と、前記表示手段に設けられ、前記油圧操作部に対するタッチ操作を検出するためのタッチセンサと、前記タッチセンサからの検出信号を受けて、前記フォークの動作を制御する制御手段とを備えたフォークリフトであって、
   前記油圧操作部の中央には基準位置が設定され、オペレータの指が前記基準位置から上方向または下方向にスライド移動して離れるまでの操作がストロークスライド操作として設定され、
   前記制御手段は、
   前記タッチセンサが、上方向への前記ストロークスライド操作を検出すると、前記フォークを第１の方向に動作させ、そして前記タッチセンサが、上方向への前記ストロークスライド操作が繰り返し行われていることを検出している間は、前記フォークを前記第１の方向に動作させ続け、
   前記タッチセンサが、下方向への前記ストロークスライド操作を検出すると、前記フォークを第２の方向に動作させ、そして前記タッチセンサが、下方向への前記ストロークスライド操作が繰り返し行われていることを検出している間は、前記フォークを前記第２の方向に動作させ続け、さらに、
   前記制御手段は、前記フォークを動作させているとき、
   所定時間毎に、前記ストロークスライド操作の当該所定時間当たりのスライド距離を演算し、前記フォークの動作速度を、演算された前記所定時間当たりのスライド距離に比例させ、
   所定時間当たりに複数回の前記ストロークスライド操作が行われるときには、当該所定時間に行われた前記各ストロークスライド操作のスライド距離の合計を、前記所定時間当たりのスライド距離とすることを特徴とするフォークリフト。
2. 前記油圧操作部はリフト操作をするためのもので、前記第１の方向は前記フォークが上昇する方向で、前記第２の方向は前記フォークが下降する方向であることを特徴とする請求項１に記載のフォークリフト。

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