JPS58167400A - フオ−クリフトトラツクにおける車軸固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はフォークリフトトランクにおける車軸固定装
置に関するものである。

従来の産業車両、特にフォークリフトトランクでは凹凸
のある路面を走行し易くするとともに乗りごこちを向上
させるために、車体フレームに対して後車軸を上下方向
にわずかに揺動できるようにしたいわゆるセンターピン
方式が採用されている。しかし、このセンターピン方式
ではフォーク上に荷を積んでフォークを上昇したとき、
車両の安定度が低下し、％に左右方向へ転倒する危険が
あるため、荷の重さ及び揚高値に応じて、前記後車軸を
自動的にロックさせる車軸固定装置を備えたフォークリ
フトが望ましい。

この発明は荷役作業中における荷の重さ及び揚高値を常
時検出し、フォークリフトが危険な状態になる前に車軸
を自動的にロックさせることができ、作業能率の向上及
び作業の安全性を高めることができるセンターピン方式
のフォークリフトトランクにおける車軸固定装置を提供
するにある。

以下、この発明をフォークリフトに具体化した一実施例
を図面に従って説明する。

第２図において、車体フレーム１は前側において前輪２
の車軸に取着した軸受筒（図示せず）を介してアウター
マスト３を前後方向へ傾動可能に支持している。ティル
トシリンダ４はその基端部が車体フレーム１前部上面に
対し回動可能に連結され、同シリンダ４のピストンロッ
ド４ａの先端は前記アウターマスト３の外側面に対し回
動可能に連結されている。従って、アウターマスト３が
第２図で示す垂立位置にあるとき、ティルトシリンダ４
のピストンロッド４ａが退勤されると、同アウターマス
ト３は後方へ傾動され、反対に同ロンド４ａが前動され
ると、同アウターマスト３は前方へ傾動されるようにな
っている。

リフトンリンダ５は前記アウターマスト３の後部内側に
固設され、そのピストンロッド５ａの先端は第３図及び
第４図に示すように、アウターマスト３の内側に昇降可
能に装着されたインナーマスト６の後面上部に固設した
連結部材７に嵌合固着されている。

前記インナーマスト６の内側には、第８図に示すように
リフトブラケット８が上下一対のローラ９により昇降可
能に装着され、このブラケット８に対し上部、下部フィ
ンガーバーｊｏ、１１を介してフォーク１２が取着され
ている。又、インナーマスト６の後面には第４図に示す
ように前記連結部材７と同マスト６の上部タイビーム６
ａの間に位置するように取付ブロック１３が固着され、
このブロック１３に対しチェーンホイール１４が支軸１
５により回転可能に支承されている。

そして、前記リフトシリンダ５の上部に取着した取付金
具１６及び前記リフトブラケット８の後縁に取着した取
付金具１７に対しリフトチェーン１８の両端部をそれぞ
れ連結するとともに、中間部を前記チェーンホイール１
４に掛装している。

従って１、前記リフトシリンダ５のピストンロッド５＆
が上下方向に駆動されると、インナーマスト６及びチェ
ーンホイール１４が昇降動作されるとともに、リフトチ
ェーン１８を介して前記フォーり１２がインナーマスト
６の２倍の速度で上下動される。このとき、チェーンホ
イール１４はチェーン１８の移動量すなわちフォーク１
２の移動量に比例して回転される。

支持アーム１９は前記インナーマスト６の後面に固着さ
れ、その先端取付部１９ａには揚高検出装置を構成する
ロータリーエンコーダ２ｏが取着されている。このロー
タリーエンコーダ２ｏの入力軸２０ａは前記チェーンホ
イール１４に対して駆動連結され、前記リフトシリンダ
５によりフォーク１２が昇降動作され、チェーンホイー
ル１４がこれに比例して正逆回転されると、これに連動
してロータリーエンコーダ２００Å力軸２０ａも正逆回
転される。そして、ロータリーエンコーダ２０はフォー
ク１２が上昇しているとき、フォーク１２の上昇量すな
わち正回転されるチェーンホイール１４の回動量Ｘａに
比例して第５図（ａ）に示すように位相が異なる（位相
差９０’７２種類のパルス信号ｐａ、ｐｂを順次出力し
、反対にツク１２が下降しているときにはフォーク１２
（・降量すなわち逆回転されるチェーンホイール１）の
回動量ｚｂに比例して第５図（ｂ）に示すパルス信号ｐ
ａ、ｐｂを順次出力するようになっている。

そして、本実施例ではフォーク１２が１傷上動又は下動
するたびごとに１つのパルス信号Ｐａ、Ｐｂが出力され
るように予め設定されている。従って、このロータリー
エンコーダ２０からのパルス信号ｐａ、ｐｂは運転席の
操作ボックスに内蔵された後記する中央処理装置６１に
出力され、パルス信号ｐａの立上シ時におけるパルス信
号Ｐｂの状態（ゼロレベル又はプラス電位のレベル）に
基づいて、フォーク１２の昇降方向が検出され、同パル
ス信号ｐａが出力された数に基づいてフォーク１２の揚
高値が検出されるようになっている。

前記アウターマスト３の下端部には第３図に破線で示す
ようにマイクロスインチ２１が取付けられ、インナーマ
スト６の一側に固設されたトンク２２が同インナーマス
ト６の昇降動作に基づいて同マイクロスイッチ２１をオ
ンさせるようになっている。そして本実施例ではフォー
ク１２が３３（７）の揚高値■となった時、前記ドック
２２が前記マイクロスイッチ２１をオンし、同スイッチ
２１からリセット信号Ｒ８が出力されるようになってい
る。

次に、前記ティルトシリンダ４及びリフトシリンダ５の
油圧回路について説明する。

第６図において、ティルト操作弁３１は運転席に設けた
ティルトレバー３２の操作に基づいて切換制御あれ、前
記ティルトシリンダ４のロンド４ａを駆動制御する。そ
して、同操作弁３１の一方の出力ポート３１ａは逆止弁
３３と並列に接続された絞り弁３４を介してティルトシ
リンダ４のロンド側ボート３５＆に、又他方の出力ポー
ト３１１）は同シリンダ４のヘッド側ボート３５ｂに接
続されている。従って、ティルトレバー３２によりティ
ルト操作弁３１が切換えられ、油タンク３６の油がポン
プ３７．同操作弁３１−及び逆止弁３３を介してロンド
側ポート３５ａに送り込まれるときには、ロンド４ａは
退勤し前記アウターマスト３は後方に傾動され、又反対
に操作弁３１を介してヘッド側ポート３５ｂに送り込ま
れるときにはロンド４ａは前動し、アウターマスト３は
前方に傾動される。なお、この前傾時にはロンド側ボー
ト３５ａから排出される油が絞り弁３４を通ってタンク
３６へ還流するので急激な前後傾は防止される。

リフト操作弁３８は運転席に設けたリフトレバー３９の
操作に基づいて切換制御され、前記リフトシリンダ５の
ピストンロンド５ａを駆動制御する。そして同操作弁３
８の出力ポート３８ａはリフトシリンダ５のヘッド側ポ
ート４０に接続されている。従って、リフトレバー３９
によシテイルト操作弁３８が切換えられ、油タンク３６
の油がヘッド側ポート４Ｇに送り込ま・れるときには、
ロンド５ａは上動しフォーク１２は上動され、又反対に
７リンダ５の圧油が同操作弁３８を介して油タンク３６
に排出されるときには、ロッド５ａは下動しフォーク１
２は下降する。

積荷検出装置を構成する圧力センサ４１はリフトシリン
ダ５とリフト操作弁３８を結ぶ管路に接続され、リフト
シリンダ５のヘッド側内室の油圧に対応したすなわちフ
ォーク１２に積まれる積荷の重さＷに対応したリフト圧
信号８Ｌを出力する。

第７図において、後輪４２は後車軸４３に回転可能に支
承され、その後車軸４３はフォークリフトのフレーム４
４の下側に固設したブラケット４５に対しセンターピン
４６によって左右傾動可能に支持されている。前記フレ
ーム４４の両側には支承アーム４７が設けられ、そのア
ーム４７には略り字形状のクランク４８が回動可能に軸
支されている。そして、クランク４８の下端面はそれぞ
れ前記後車軸４３の両側端部上面に当接している。

前Ｅフレーム４４の上面に固設された主たる車軸固定装
置としてのロックシリンダ４９はそのシリンダ４９内に
配設されたピストン５０の左右両側面にピストンロンド
５１．５２が散着されていて、そのピストンロンド５１
．５２の先端はそれぞれ前記クランク４８の上端部に対
して回動可能に連結さ、１．−してし・る。従って、後
車軸４３が第７図において時計方向に傾動した時、クラ
ンク４８を介してピストン５０は右方に移動され、反対
に後車軸４３が反時計方向に傾動した時、ピストン５０
は左方に移動される。

前記ロックシリンダ４９の左側内室４９ａと右側内室４
９ｂは互に管路５３によって連結され、その管路５３に
はロック駆動装置としてのロック制御弁５４が接続され
ている。ロック制御弁５４は電磁切換弁であって、量弁
５−４が励磁制御されることにより、管路５３をつない
で、ロックシリンダ４９の左及び右側内室４９Ｂ、４９
ｂに充填された油が同管路５３を介して互いに他の内室
へ自由に流れるようにしてピストン５０の移動を可能に
したり、あるいは管路５３を遮断して油が流れないよう
にしてピストン５０の移動を不能にさせるようになって
いる。従って、管路５３がつながっている状態において
は後車軸４３は左右傾動が可能となり、反対に管路５３
が遮断されている状態においては後車軸４３は左右傾動
不能にロックされる。

次に上記ロック制御弁５４を前記ロータリーエンコーダ
２０からのパルス信号ｐａ、ｐｂ及び圧力センサ４１か
らのリフト圧信号ＳＬに基づいて切換制御する制御回路
を第８図に従って説明する。

第８図において、制御装置を構成する中央処理装置（以
下ＣＰＵという）６１は前記ロータリーエンコーダ２０
からのパルス信号ｐａ、ｐｂが入力され、その２つのパ
ルス信号ｐａ、ｐｂに基づいてフォーク１２の昇降方向
を検出し、同フォーク１２が上昇している時にはノ＜ル
ス信号ｐａが入力されるたびごとに同０ＰＵ６１内のカ
ウンタを１づつ加算動作させ、反対に下降している時に
はパルス信号ｐａが入力されるたびごとに同ＣＰＵ６１
内のカウンタを１づつ減算動作させるようになっている
。又、０ＰＵ６１は前記マイクロスイッチ２１からのリ
セット信号Ｒ８が入力され、同リセット信号Ｒ８が入力
されると前記０ＰＵ６１内のカウンタの内容を「３３」
にリセットさせる。

そして、フォーＷ８８　ｔｙｔｔ　４７）揚高値■を上
動又は下動通過するたびごとにカウンタの内容が「３８
」にリセットされ、そのリセット値「３３」が順次入力
されるパルス信号ｐａで加減算される。

従って、フォーク１２の揚高値■（単位α）がカウンタ
の内容から算出される。

〜５蛮換器６２は前記圧力センサ４１からのアナログ信
号であるリフト圧信号８Ｌをデジタル信号に変換して前
記０ＰＵ６１に出力する。そして０ＰＵ６１はこのデジ
タル信号ＶＣ基づいてフォーク１２に積まれた積荷の重
さＷを予めプログラムされた演算式で算出するようにな
っている。

記憶装置としての記憶回路６３はフォーク１２の揚高値
■及び積荷の重さＷによるフォークリフトの荷役状態が
第１図の許容荷重逓減図に示す領域Ａ、Ｂのいずれの領
域に属するかを決めるロックデータ及び積荷の重さＷを
演算するだめのプログラムデータが記憶されている。そ
して、ＣＰＵ６１は前記算出した揚高値■と積荷の重さ
Ｗとから、その値ＥＩ、Ｗに対応する所定のロックデー
タを記憶回路６３から読み出し、その読み出されたロッ
クデータが領域Ｂのロックデータである場合のみロック
指令信号ＤＳを弁駆動回路６４に出力するようになって
いる。弁駆動回路６４は前記ＣＰＵ６１からのロック指
令信号ＤＳを入力すると、前記管路５３を遮断すべく前
記ロック制御弁５４を励磁し切換制御する。反対に０Ｐ
Ｕ６１からのロック指令信号ＤＢがないとき、−弁駆動
回路６４はロック制御弁５４を励磁させないで管路５３
がつながれた状態に同制御弁５゛４を切換制御する。

次に、上記のように構成したフォークリフトの。

車軸固定装置の作用について説明する。

今、説明の便宜と第１図に示す許容荷重逓減図に基づい
て４トンの積荷を５．５ｍ揚高させる場合について説明
する。さて、第３図に示す位置でフォーク”１２に積荷
を積み込むために、リフトレバー３９を操作してフォー
ク１２を下降させる。この下降途中においてフォーク１
２の揚高値■が３３Ｉ：ＷＩになった時、マイクロスイ
ッチ２１がドック２２によりオンされ、０ＰＵ６１にリ
セット信号Ｒ８が出力されるため、同０ＰＵ６１内のカ
ウンタＬｆｉｒ８８Ｊ　Ｋリセットされ、同カウンタで
算出したフオニク１２の揚高値Ｈが一旦補正された後、
第３図におけるフォーク１２の揚高値■が算出される。

次に、フォーク１２に積荷を積むと、０ＦＵ６１は几変
換器６２を介して出力されている圧力センサ４１からの
積荷の重さＷに対応したリフト圧信号ＳＬに基づいて積
荷の重さＷ（＝４　トン）を演算し、前記揚高値Ｈと重
さＷの値に対応するロックデータを記憶回路６３から読
み出す。

読み出されたロックデータはこの時点では第１図から明
らかなように領域Ａに対応するデータなので０ＰＵ６１
はロック指令信号ＤＳを出力しない。

次にリフトレバー３９を操作して積荷を５．５ｍまで揚
高させる。フォーク１２の上昇に伴って０ＰＵ６１内の
カウンタはロータリーエンコーダ２０からのパルス信号
Ｐａ、ＰｂＫ基づいて加算カウントを行う。この時、フ
ォーク１２が揚高値■３３ｃＭを通過した時前記と同様
にマイクロスインチ２１がオンされカウンタの内容が「
３３」にリセットされ揚高値Ｈが補正される。そして、
上昇するフォーク１２のそのときどきの揚高値■がカウ
ンタで演算される。

従って、０ＰＵ８１はカウンターの内容すなわち揚高値
■が変わるごとにその時の揚高値■と積荷の重さＷに対
応するロックデータを記憶回路６３から逐次読み出し、
その時の荷役状態が第１図の許容荷重逓減図における領
域Ａ、Ｂのいずれの状態にあるか逐次判別する。

そして、今、フォーク１２が、５．１　ｍまで上昇する
と、０ＰＵ６１のカウンタの内容は「５１０」となりこ
のカウンタの内容すなわち揚高値Ｈと積荷の重さＷＫ対
応するロックデータを読み出す。

この時、読み出されたロックデータは第１図に示すよう
に領域Ｂに対応するデータであるため０ＰＵ６１はこの
ロックデータに基づいて荷役状態が危険な領域Ｂの状態
にあることを判別して、ロック指令信号ＤＳを弁駆動回
路６４に出力する。弁駆動回路６４はこのロック指令信
号Ｄ８に応答してロック制御弁５４を励磁させて、同制
御弁５４により管路５３を遮断する。

管路５３の遮断に伴って後車軸４３は傾動不能にロック
され、以後後車軸４３がロックされた状態で安全に荷役
作業が行われる。そして、積荷がフォーク１２の揚高値
Ｔ１５．５ｍでおろされフォーク１２にかかる荷重がゼ
ロになると０ＰＵ６１は前記と同様に演算したその時の
揚高値Ｈ（−５５９ｆｆ　）と積荷の重さＷ（二〇トン
）Ｋ対応するロックデータを記憶回路６３から読み出す
。そして、０ＰＵ６１は第１図から明らかなように荷役
状態が領域Ａの状態にあることを判別して、ロック指令
信号ＤＳの出力を中止する。従って、再び前記管路５４
はつながれ、後車軸４３はロックが解除され傾動可能と
なる。

このように本実施例では積荷の重さＷ及び揚高値Ｈに基
づく荷役状態をロータリーエンコーダ２０及び圧力セン
サ４１から逐次検出し、その検出結果に対応する予め設
定された後車軸４３を傾動不能にロックさせるかどうか
を決めるデータを読み出し、そのデータに基づいて同後
車軸４３を傾動可能又は傾動不能になるように制御する
ようにしたので、フォークリフトが危険な荷役状態にな
る前に後車軸４３全自動的に傾動不能にロックさせるこ
とができ作業能率の向上及び作業の安全性を高めること
ができる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
例えばティルトシリンダ４の内室の油圧を検知して積荷
の重さＷを検出するようにしたり、油タンク３６の油量
を検知して揚高値■を検出したり、後車軸４３をその他
の方法で傾動不能にロックさせることができる機構に適
宜に変更したり、又記憶回路６３に記憶するロックデー
タを適宜に変更して実施してもよい。

さらに、前記実施例では０ＰＵ６１でロータリーエンコ
ーダ２０からのパルス信号Ｐａ、Ｐｂ及び圧力センサ４
１からのリフト圧信号ＳＬＫ基づいて揚高値■及び積荷
の重さＷを演算させるようにしたが、これをロータリー
エンコーダｚ０７５＼らのパルス信号ｐａ、ｐｂＫ基づ
いて揚高値Ｒを演算する揚高演算回路及び圧力センサ４
１力・らの１ノット圧信号ＳＬに基づいて積荷の重さＷ
を演算する積荷演算回路をそれぞれ別個に設けるととも
に、その演算結果に爪づいて所定のロックデータを読み
出し、そのデータに基づいてロック指令信号ＤＳを出力
するかどうかを判別する制御回路を設けて実施するよう
にしてもよい。

以上詳述したようにこの発明は後車軸が傾動可能に支持
されたフォークリフトトランクにおいて、荷役作業中に
おける積荷の重さ及び揚高値を常時検出し、フォークリ
フトが危険な荷役作業状態になる前に前記後車軸を自動
的にロックさせるようにしたので、作業能率の向上及び
作業の安全性を高めることができる優れた効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を説明するだめの許容荷重逓減図、第
２図は同じくフォークリーフトドランクの側面図、第３
図はフォークの取付状態を示す側面断面図、第４図はロ
ータリーエンコーダの取付状態を示す拡大正面図、第５
図（ａ）（ｂ）はロータリーエンコーダから出力さｈる
パルス信号の波形図、第６図はティルトシリンダ及びリ
フトシリンダの油圧回路図、第７図は後車軸を傾動不能
にロックするための車軸固定機構の略体図、第８図は車
軸固定装置の電気ブロック回路図である。 ノ′アウターマスト３、ティルトシリンダ４、リフトシ
リンダ５、インナーマスト６、フォーク１２、チェーン
ホイール１４、リフトチェーン１Ｂ、ロータリーエンコ
ーダ２０、マイクロスイッチ２１、圧力センサ４１、後
車軸４３、センターピン４６、クランク４８、ロックシ
リンダ４９、ピストン５０１ピストンロンド５１，５２
、管路５３、ロツり制御弁５４、中央処理装置６１、記
憶回路６３、弁駆動回路６４゜ 特許出願人　　　株式会社豊田自動織機製作所代　理　
人　　　弁理士　　恩　１）博　宣揚高値−−−− １１’ｌｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　後車軸がセンターピンにて傾動可能に支持され、車
   軸固定機構にて傾動不能にロックされるフォークリフト
   トランクにおいて、 前記傾動可能に支持された後車軸が傾動不能にロックさ
   れるように、前記車軸固定機構をロック作動させるロッ
   ク駆動装置と、 積荷の荷重によシフオークに加わる負荷を検知し、積荷
   の重さを検出する積荷検出装置と、フォーク昇降機構の
   状態を検知し、フォークの揚高値を検出する揚高検出装
   置と、 前記積荷の重さと揚高値に対応して前記後車軸を傾動不
   能にロックさせ′るか否かを決定する予め設定されたロ
   ックデータを記憶した記憶装置と、前記記憶装置に記憶
   したロックデータの中から前記積荷検出装置と揚高検出
   装置の雨検出値に対応するデータを読み出し、その読み
   出したデータに基づいて後車軸を傾動不能Ｖｃｘｙンク
   するかどうかを判別して、前記ロック駆動装置を駆動制
   御する制御装置と、 により構成したことを特徴とするフォークリフトトラッ
   クにおける車軸固定装置。 ２　車軸固定機構は左右両側面にピストンロンドを備え
   たピストンを配設したロックシリンダと、同シリンダの
   左右内室をつなぐ管路と、フォークリフトトランクのフ
   レームの両側にそれぞれ回動可能に軸支され、一端が前
   記ピストンロンドの先端部に連結され、他端が後車軸の
   側部上面に摺動可能に当接された左右一対のクランクと
   からなり、ロック駆動装置は前記管路に接続され、同管
   路を開閉制御する電磁切換弁である特許請求の範囲第１
   項記載のフォークリフトトラックにおける車軸固定装置
   。 ３　積荷検出装置の負荷検知はリフトシリンダの油圧を
   検出する圧力センサで行なうようにしたものである特許
   請求の範囲第１項記載のフォークリフトトランクにおけ
   る車軸固定装置。 ４　揚高検出装置のフォーク昇降機構の状態検知はイン
   ナーマストに回動可能に支持され、かつフォークのリフ
   トチェーンを掛装するチェーンホイールの回動と相対し
   て回動して同チェーンホイールの回動量及び回動方向を
   検出するロータリーエンコーダで行うようにしたもので
   ある特許請求の範囲第１項記載のフォークリフトトラン
   クにおける車軸固定装置。