JP7481081B2 - 産業車両 - Google Patents

Description

本発明は、フォークリフト等の産業車両に関する。

一般的なフォークリフトでは、オペレータがティルトレバーを操作すると、荷役用バルブが開口するとともに、荷役制御部が荷役用インバータを介して荷役用モータを一定の回転速度で回転させる。荷役用モータに接続された荷役用ポンプは、開口した荷役用バルブを経由してティルト装置に作動油を送り出し、ティルト装置はマスト装置を傾動させる。

フォークに荷物を積載した状態で、かつフォークが高揚高の場合、通常のティルト速度でマスト装置を傾動させると、車両本体が大きく揺れて荷崩れしたり、転倒したりする危険性がある。これを防ぐために、オペレータは、ティルトレバーの操作量を微調整し、荷役用バルブの開口度合いを調整して作動油の流量を絞ることで、ティルト速度を低速に調整している。

ティルトレバーの操作量を微調整することは、熟練したオペレータにとっては可能であるが、不慣れなオペレータにとっては困難である。そこで、従来のフォークリフトでは、フォークが高揚高であることを検出するための揚高センサを別途追加し、揚高センサによって高揚高であることを検出すると、自動的に荷役用モータの回転速度を低速に制限している（例えば、特許文献１参照）。

揚高センサを備える従来のフォークリフトでは、ティルトレバーの操作量を微調整する必要がなくなり、自動的にティルト速度を低速にすることができる。しかしながら、当該フォークリフトでは、別途追加した揚高センサがコストアップにつながること、低揚高ではティルト速度を低速に調整できないこと（すなわち、オペレータが意図的にティルト速度を低速に切換えることができないこと）などの問題がある。

特開２００１－６３９８９号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、別途センサを追加することなく、オペレータが意図的にティルト速度を低速に切換えることが可能なフォークリフト等の産業車両を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る産業車両は、
マスト装置が設けられた車両本体と、
前記マスト装置を前後方向に傾動させるティルト装置と、
前記ティルト装置を駆動させる荷役用モータと、
前記荷役用モータを制御する荷役制御部と、
オン状態の時に前記車両本体に制動力を生じさせ、オフ状態の時に前記制動力を解除するブレーキ装置と、
を備える産業車両であって、
前記荷役制御部は、前記ブレーキ装置が前記オフ状態の時に前記マスト装置のティルト速度が通常速度となり、前記ブレーキ装置が前記オン状態の時に前記ティルト速度が前記通常速度よりも遅い低速度となるように、前記荷役用モータを制御することを特徴とする。

この構成によれば、荷役制御部は、ブレーキ装置がオン状態の時にティルト速度が通常速度よりも遅い低速度となるように荷役用モータを制御するので、別途センサを追加することなく、オペレータはブレーキ装置をオン状態にさせることで意図的にティルト速度を低速に切換えることができる。

前記産業車両は、
前記ブレーキ装置の前記オン状態と前記オフ状態とを検出して検出信号を出力するブレーキセンサを備え、
前記荷役制御部は、前記ブレーキセンサの前記検出信号に基づいて、前記ブレーキ装置が前記オン状態か前記オフ状態かを判断するよう構成できる。

前記産業車両において、
前記荷役制御部は、前記ティルト速度が前記低速度の場合、前記ブレーキ装置が前記オフ状態となり、かつ前記マスト装置が停止状態となるまで、前記低速度が維持されるように前記荷役用モータを制御するよう構成できる。

前記産業車両において、
乗車したオペレータが操作可能に構成されたパネル部を備え、
前記パネル部は、第１速度と前記第１速度よりも遅い第２速度とを、前記オペレータが選択可能に表示させ、
前記荷役制御部は、前記パネル部で選択された前記第１速度または前記第２速度を、前記低速度の上限値に設定するよう構成できる。

前記産業車両は、
フォークと、
前記フォークを前記マスト装置に沿って昇降させるリフト装置と、
を備え、
前記荷役用モータは、前記リフト装置を駆動させ、
前記荷役制御部は、前記ブレーキ装置が前記オン状態の時は、前記ティルト速度および前記フォークのリフト速度のいずれか遅い方に合わせて前記荷役用モータを制御するよう構成できる。

本発明によれば、別途センサを追加することなく、オペレータが意図的にティルト速度を低速に切換えることが可能なフォークリフト等の産業車両を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るフォークリフトの側面図である。 本発明の一実施形態に係るフォークリフトの駆動系および制御系の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るフォークリフトのティルト速度制御のフロー図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る産業車両の実施形態について説明する。

図１に、本発明の一実施形態に係るフォークリフト１（本発明の「産業車両」に相当）の側面図を示す。フォークリフト１は、カウンターバランスタイプのバッテリフォークリフトであって、車体フレームを含む車両本体２と、車両本体２の前部に設けられたマスト装置３と、マスト装置３に沿って昇降するフォーク４と、マスト装置３を前後方向に傾動させるティルト装置５と、フォーク４を昇降させるリフト装置６とを備える。

フォークリフト１は、車両本体２に内蔵された図示しないバッテリ（例えば、鉛バッテリ）と、運転席７と、運転席７の手前に設けられたステアリング８および各種レバー（前後進レバーおよび荷役用レバー）と、パネル部９とを備える。

パネル部９は、オペレータが視認可能に構成された表示部と、オペレータが操作可能に構成された操作部とを含む。表示部は、例えば、液晶ディスプレイで構成され、バッテリの残量や、走行速度等を示す画面を表示させたり、フォークリフト１の各種設定を行う設定画面を表示させたりする。操作部は、複数の操作ボタンを含む。オペレータは、複数の操作ボタンを操作することで、設定画面に表示された各種設定を行うことができる。

図２に示すように、フォークリフト１は、ブレーキ装置１０と、ブレーキセンサ１１と、アクセル装置１２と、アクセルセンサ１３と、ティルトレバー１４と、ティルトセンサ１５と、リフトレバー１６と、リフトセンサ１７と、走行制御部１８と、走行用インバータ１９と、走行用モータ２０と、荷役制御部２１と、荷役用インバータ２２と、荷役用モータ２３と、荷役用ポンプ２４と、荷役用バルブ２５とを備える。

ブレーキ装置１０は、運転席７の足元に設けられたブレーキペダルを含み、ブレーキペダルが踏まれた時にオン状態となり、オン状態の時に車両本体２に制動力を生じさせる一方、ブレーキペダルが踏まれていない時にオフ状態となり、オフ状態の時に制動力を解除する。ブレーキセンサ１１は、ブレーキ装置１０の状態（オン状態／オフ状態）を検出し、当該状態に関するブレーキ操作信号（本発明の「検出信号」に相当）を走行制御部１８に出力する。ブレーキセンサ１１は、図示しないブレーキランプを点灯させるために元々備えられているものである。

アクセル装置１２は、運転席７の足元に設けられたアクセルペダルを含み、アクセルペダルが踏まれた時に、操作量（本実施形態では、アクセルペダルの踏み込み量）に応じて車両本体２の走行を加速させる。アクセルセンサ１３は、アクセル装置１２の操作量を検出し、当該操作量に関するアクセル操作信号を走行制御部１８に出力する。

ティルトレバー１４は、運転席７の手前に設けられてオペレータが操作可能に構成されるとともに、荷役用バルブ２５の第１バルブに機械的に接続される。ティルトレバー１４が操作されると、荷役用バルブ２５の第１バルブが開口する。本実施形態では、オペレータがティルトレバー１４を前傾させるとマスト装置３が前方向に傾動（前傾）し、オペレータがティルトレバー１４を後傾させるとマスト装置３が後方向に傾動（後傾）する。ティルトレバー１４が中立位置の時は、マスト装置３は停止する（傾動しない）。ティルトセンサ１５は、ティルトレバー１４の傾動角度を検出し、当該傾動角度に関するティルト操作信号を荷役制御部２１に出力する。

リフトレバー１６は、運転席７の手前に設けられてオペレータが操作可能に構成されるとともに、荷役用バルブ２５の第２バルブに機械的に接続される。リフトレバー１６が操作されると、荷役用バルブ２５の第２バルブが開口する。本実施形態では、オペレータがリフトレバー１６を前傾させるとフォーク４が下降し、オペレータがリフトレバー１６を後傾させるとフォーク４が上昇する。リフトレバー１６が中立位置の時は、フォーク４は停止する（昇降しない）。リフトセンサ１７は、リフトレバー１６の傾動角度を検出し、当該傾動角度に関するリフト操作信号を荷役制御部２１に出力する。

走行制御部１８は、例えば、マイコンで構成される。走行制御部１８は、ブレーキセンサ１１からブレーキ操作信号を取得すると、ブレーキ操作信号に基づいてブレーキ装置１０がオン状態であるか否かを判定し、オン状態の間はブレーキオン信号を荷役制御部２１に出力し続ける。また、走行制御部１８は、ブレーキ操作信号およびアクセルセンサ１３から取得したアクセル操作信号に基づいて、走行用インバータ１９を介して走行用モータ２０の制御を行う。走行用インバータ１９は、走行制御部１８の制御下で走行用モータ２０を回転させる。車両本体２は、走行用モータ２０の回転速度に応じた走行速度で前進または後進する。

荷役制御部２１は、例えば、マイコンで構成される。荷役制御部２１は、走行制御部１８から取得したブレーキオン信号、ティルトセンサ１５から取得したティルト操作信号、リフトセンサ１７から取得したリフト操作信号に基づいて、荷役用インバータ２２を介して荷役用モータ２３の制御を行う。荷役制御部２１は、上記のとおり走行制御部１８からブレーキオン信号を取得しているが、ブレーキセンサ１１からブレーキ操作信号を直接取得し、ブレーキ操作信号に基づいてブレーキ装置１０がオン状態であるか否かを判定してもよい。

荷役用インバータ２２は、走行制御部１８の制御下で荷役用モータ２３を回転させる。本実施形態の荷役用インバータ２２は、ブレーキ装置１０がオフ状態の場合、リフトレバー１６が操作された時は荷役用モータ２３を約３０００［ｒｐｍ］で回転させ、ティルトレバー１４が操作された時は荷役用モータ２３を約１５００［ｒｐｍ］で回転させる。一方、ブレーキ装置１０がオン状態でティルトレバー１４が操作された時、荷役用インバータ２２は、荷役用モータ２３を約５００［ｒｐｍ］で回転させる。荷役用モータ２３の回転速度が約１５００［ｒｐｍ］から約５００［ｒｐｍ］へと約１／３になった場合、マスト装置３の傾動速度（ティルト速度）も約１／３になる。ティルト速度の制御については後述する。

荷役用モータ２３は、荷役用ポンプ２４を介してティルト装置５および／またはリフト装置６を駆動させる。荷役用ポンプ２４は、作動油が貯められたタンク（不図示）から、荷役用モータ２３の回転速度に応じた量の作動油をティルト装置５の油圧シリンダ（ティルトシリンダ）および／またはリフト装置６の油圧シリンダ（リフトシリンダ）に供給したり、ティルト装置５および／またはリフト装置６の油圧シリンダ内の作動油を上記タンクに戻したりする。

荷役用バルブ２５は、少なくとも第１バルブおよび第２バルブを含む。第１バルブは、荷役用ポンプ２４とティルトシリンダとを接続する油路に設けられ、第２バルブは、荷役用ポンプ２４とリフトシリンダとを接続する油路に設けられる。第１バルブが開口し、作動油に応じてティルトシリンダが伸縮することで、マスト装置３が前後方向に傾動する。第２バルブが開口し、作動油に応じてリフトシリンダが伸縮することで、フォーク４がマスト装置３に沿って昇降する。本実施形態では、マスト装置３のティルト速度およびフォーク４の昇降速度（リフト速度）は、荷役用モータ２３の回転速度に比例する。

図３に、荷役制御部２１が行うティルト速度制御のフロー図を示す。図３では、リフトレバー１６は操作されないものとする。

荷役制御部２１に電源が投入される（バッテリから電源電圧が供給される）と、荷役制御部２１はティルト速度制御を開始させる。ティルト速度制御を開始させた荷役制御部２１は、ブレーキ装置１０がオン状態か否かを判定する（Ｓ１）。荷役制御部２１は、ブレーキ装置１０のブレーキペダルが踏まれている場合、すなわち走行制御部１８からブレーキオン信号を取得している場合、ブレーキ装置１０がオン状態であると判定する（Ｓ１でＹＥＳ）。

ブレーキ装置１０がオン状態であると判定した荷役制御部２１は、ティルト速度を低速度に設定する（Ｓ２）。なお、ティルト速度制御の開始時は、ティルト速度は通常速度に設定されている。

ティルト速度を低速度に設定した荷役制御部２１は、ティルトセンサ１５から取得したティルト操作信号に基づいて、ティルトレバー１４が前後傾位置（前傾位置または後傾位置）か否かを判定する（Ｓ３）。

ティルトレバー１４が前傾位置または後傾位置の場合、すなわちティルトレバー１４が中立位置以外の場合（Ｓ３でＹＥＳ）、荷役制御部２１は、荷役用モータ２３を駆動させる（Ｓ４）。具体的には、荷役制御部２１は、荷役用インバータ２２を介して荷役用モータ２３を約５００［ｒｐｍ］で回転させる。その結果、ティルト速度は通常速度の約１／３の低速度となり、マスト装置３は低速度で傾動する。

一方、ティルトレバー１４が中立位置の場合（Ｓ３でＮＯ）、荷役制御部２１は、荷役用モータ２３を停止させたままにする（Ｓ５）。この場合、マスト装置３は、傾動することなく停止したままである。例えば、マスト装置３の前傾中にティルトレバー１４を前傾位置から中立位置に戻すと、マスト装置３は前傾状態のまま停止する。前傾状態のまま停止したマスト装置３を中立位置（路面に対して垂直になる位置）に戻すには、マスト装置３が中立位置に戻るまでティルトレバー１４を後傾させる。

荷役制御部２１は、ステップＳ４またはステップＳ５の状態の後、ステップＳ１の状態に移行する。ステップＳ１の状態に移行した荷役制御部２１は、ブレーキ装置１０がオン状態か否かを判定する（Ｓ１）。ブレーキ装置１０のブレーキペダルが踏まれていない場合、すなわち走行制御部１８からブレーキオン信号を取得していない場合、荷役制御部２１は、ブレーキ装置１０がオフ状態であると判定する（Ｓ１でＮＯ）。

ブレーキ装置１０がオフ状態であると判定した荷役制御部２１は、ティルトセンサ１５から取得したティルト操作信号に基づいて、ティルトレバー１４が中立位置か否かを判定する（Ｓ６）。ティルトレバー１４が中立位置の場合（Ｓ６でＹＥＳ）、荷役制御部２１は、ティルト速度を通常速度に戻す処理を行い（Ｓ７）、ステップＳ３以降の処理を行う。

ティルト速度を通常速度に戻す処理を行った場合、ステップＳ４に移行した荷役制御部２１は、荷役用インバータ２２を介して荷役用モータ２３を約１５００［ｒｐｍ］で回転させる。その結果、ティルト速度は通常速度となり、マスト装置３は通常速度で傾動する。

一方、ティルトレバー１４が前傾位置または後傾位置の場合（Ｓ６でＮＯ）、荷役制御部２１は、ティルト速度を通常速度に戻す処理を行うことなく、ステップＳ３以降の処理を行う。この場合、ステップＳ４に移行した荷役制御部２１は、荷役用モータ２３を約５００［ｒｐｍ］で回転させる。その結果、ブレーキ装置１０がオフ状態であっても、ティルト速度は低速度となり、マスト装置３は低速度で傾動する。

なお、ティルト速度が低速度に設定されている時に、ティルトレバー１４が操作されることなくリフトレバー１６が操作された場合、本実施形態では、リフト速度は低速度に制限されない。この場合、荷役制御部２１は、荷役用インバータ２２を介して荷役用モータ２３を約３０００［ｒｐｍ］で回転させる。その結果、リフト速度は通常速度となり、フォーク４は通常速度で昇降する。

上記のとおり、本実施形態に係るフォークリフト１では、荷役制御部２１は、ブレーキ装置１０がオン状態の時にティルト速度が通常速度よりも遅い低速度となるように、荷役用インバータ２２を介して荷役用モータ２３を制御する。したがって、本実施形態に係るフォークリフト１によれば、別途センサ（例えば、揚高センサ）を追加することなく、オペレータはブレーキ装置１０がオン状態にさせることで意図的にティルト速度を低速に切換えることができる。

また、本実施形態に係るフォークリフト１では、荷役制御部２１は、ティルト速度が低速度の場合、ブレーキ装置１０がオフ状態となり（図３のＳ１でＮＯ）、かつティルトレバーが中立位置に戻るまで（図３のＳ６でＹＥＳ）、低速度が維持されるように荷役用インバータ２２を介して荷役用モータ２３を制御する。したがって、本実施形態に係るフォークリフト１によれば、マスト装置３が停止状態となるまで低速度が維持されるので、マスト装置３の傾動中、ブレーキ装置１０がオフ状態になった瞬間にティルト速度が急に加速してしまうのを回避することができる。なお、ステップＳ６では、ティルト操作信号に基づいてティルトレバー１４が中立位置か否かを判定しているが、別の方法でマスト装置３が傾動停止中か否かを判定してもよい。

以上、本発明に係る産業車両の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

本発明に係る産業車両は、マスト装置が設けられた車両本体と、マスト装置を前後方向に傾動させるティルト装置と、ティルト装置を駆動させる荷役用モータと、荷役用モータを制御する荷役制御部と、オン状態の時に車両本体に制動力を生じさせ、オフ状態の時に制動力を解除するブレーキ装置と、を備える産業車両であって、荷役制御部は、ブレーキ装置がオフ状態の時にティルト速度が通常速度となり、ブレーキ装置がオン状態の時にティルト速度が通常速度よりも遅い低速度となるように、荷役用モータを制御するのであれば、適宜構成を変更できる。

上記実施形態において、パネル部９は、ティルト速度制御においてティルト速度（低速度）の上限値を設定する設定画面を表示させてもよい。例えば、パネル部９は、低速度の上限値として、第１速度と当該第１速度よりも遅い第２速度（例えば、第１速度の１／２の速度）とを、オペレータが選択できるように表示させてもよい。荷役制御部２１は、パネル部９で選択された第１速度または第２速度を低速度の上限値に設定し、第１速度を上限値に設定した場合、例えば、荷役用モータ２３を約５００［ｒｐｍ］で回転させる一方、第２速度を上限値に設定した場合、例えば、荷役用モータ２３を約２５０［ｒｐｍ］で回転させてもよい。

上記実施形態では、ブレーキ装置１０がオン状態の時にティルト速度のみ低速度に制限しているが、ティルト速度に加えてリフト速度も低速度に制限してもよいし、その他の荷役速度（例えば、リーチ速度）も低速度に制限してもよい。

ティルトレバー１４の操作とリフトレバー１６の操作が同時に行われた場合、荷役制御部２１は、安全のためにティルト速度およびリフト速度のいずれか遅い方の速度に合わせて荷役用モータ２３を回転させることが好ましい。

本発明の産業車両について、上記実施形態ではカウンターバランスタイプのバッテリフォークリフトで説明したが、リーチタイプのバッテリフォークリフトでもよいし、その他のタイプのフォークリフトでもよい。リーチタイプのフォークリフトの場合、フットペダルがアクセル装置およびブレーキ装置に相当し、フットペダルが踏まれていない場合に、ブレーキ装置がオン状態になる。

また、本発明の産業車両は、フォークリフト以外のものでもよく、例えば、搬送車、建設機械、または農業機械でもよい。

１ フォークリフト
２ 車両本体
３ マスト装置
４ フォーク
５ ティルト装置
６ リフト装置
７ 運転席
８ ステアリング
９ パネル部
１０ ブレーキ装置
１１ ブレーキセンサ
１２ アクセル装置
１３ アクセルセンサ
１４ ティルトレバー
１５ ティルトセンサ
１６ リフトレバー
１７ リフトセンサ
１８ 走行制御部
１９ 走行用インバータ
２０ 走行用モータ
２１ 荷役制御部
２２ 荷役用インバータ
２３ 荷役用モータ
２４ 荷役用ポンプ
２５ 荷役用バルブ

Claims (5)

1. マスト装置が設けられた車両本体と、
   前記マスト装置を前後方向に傾動させるティルト装置と、
   前記ティルト装置を駆動させる荷役用モータと、
   前記荷役用モータを制御する荷役制御部と、
   オン状態の時に前記車両本体に制動力を生じさせ、オフ状態の時に前記制動力を解除するブレーキ装置と、
   を備える産業車両であって、
   前記荷役制御部は、前記ブレーキ装置が前記オフ状態の時に前記マスト装置のティルト速度が通常速度となり、前記ブレーキ装置が前記オン状態の時に前記ティルト速度が前記通常速度よりも遅い低速度となるように、前記荷役用モータを制御する
   ことを特徴とする産業車両。
2. 前記ブレーキ装置の前記オン状態と前記オフ状態とを検出して検出信号を出力するブレーキセンサを備え、
   前記荷役制御部は、前記ブレーキセンサの前記検出信号に基づいて、前記ブレーキ装置が前記オン状態か前記オフ状態かを判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の産業車両。
3. 前記荷役制御部は、前記ティルト速度が前記低速度の場合、前記ブレーキ装置が前記オフ状態となり、かつ前記マスト装置が停止状態となるまで、前記低速度が維持されるように前記荷役用モータを制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の産業車両。
4. 乗車したオペレータが操作可能に構成されたパネル部を備え、
   前記パネル部は、第１速度と前記第１速度よりも遅い第２速度とを、前記オペレータが選択可能に表示させ、
   前記荷役制御部は、前記パネル部で選択された前記第１速度または前記第２速度を、前記低速度の上限値に設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の産業車両。
5. フォークと、
   前記フォークを前記マスト装置に沿って昇降させるリフト装置と、
   を備え、
   前記荷役用モータは、前記リフト装置を駆動させ、
   前記荷役制御部は、前記ブレーキ装置が前記オン状態の時は、前記ティルト速度および前記フォークのリフト速度のいずれか遅い方に合わせて前記荷役用モータを制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の産業車両。

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