(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォークを操作するためのチルトレバーと、フォークの傾動の駆動源であるチルトシリンダと、該チルトシリンダを作動させるための油圧源と、該油圧源と前記チルトシリンダとを繋ぐ配管に設けられており油圧源からチルトシリンダへと流れる油量を調整する制御弁と、前記チルトレバーのレバー角度を検出可能なレバー角センサと、前記フォークのチルト角を検出可能なチルト角センサと、検出されたレバー角及びチルト角に基づいて前記制御弁の開度を算出し、前記制御弁の開度を制御するコントローラとを備えており、前記チルトレバーを操作することによって、チルトレバーのレバー角度に応じて制御弁の開度を制御して、フォークの傾動速度を調節する荷役車両のチルト機構であって、
前記コントローラでは、フォークの少なくとも前傾方向への動作時において、前記レバー角センサにより検出されたレバー角に基づいて前記制御弁の開度Ｐ1を算出するとともに、前記フォークが水平よりも前傾側にあるときに、水平よりも後傾側にあるときよりも低く設定された最大値となる前記制御弁の開度Ｐ2を、前記チルト角センサにより検出されたチルト角に基づいて算出し、前記開度Ｐ1と開度Ｐ2とを比較して、
Ｐ1≦Ｐ2である場合は、制御弁の開度をＰ1とする一方、
Ｐ1＞Ｐ2である場合は、制御弁の開度をＰ2とする制御を行うことを特徴とする荷役車両のチルト機構。
【請求項２】
フォークの傾斜角度を、フォークの水平から前傾側と後傾側とにそれぞれ一定角度を有する範囲内である中立位置と、該中立位置より後傾側である後傾位置と、該中立位置より前傾側である前傾位置とに分け、
制御弁の開度の前記最大値を、該前傾位置では該後傾位置よりも低くすると同時に、該中立位置では該前傾位置から該後傾位置にかけて連続的に大きくした制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の荷役車両のチルト機構。
【請求項３】
前記一定角度が、変更調節可能であることを特徴とする請求項２に記載の荷役車両のチルト機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフト等の荷役車両に装備されたフォークを傾動させるためのチルト機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の荷役車両のチルト機構としては、作業者がチルトレバーを操作すると、そのレバーの角度（以下、レバー角という）に応じて、リンクを介してレバーと機械的に連結された比例制御弁が動作され、フォークの傾動速度を変化させるもの、あるいは、レバー角に応じて、電子制御式の比例制御弁が動作されて同様に作動するものが知られている。図５は、比例制御弁が電子制御されるタイプのチルト機構（以下、単に電子制御式チルト機構という）を示したものであり、チルト機構５１は、フォークＦを操作するための入力手段であるチルトレバー５２、チルトレバー５２のレバー角を検出するためのレバー角センサ５３、フォークＦの傾動の駆動源であるチルトシリンダ５４、チルトシリンダ５４を作動させるための油圧源５５、油圧源５５とチルトシリンダ５４とを繋ぐ配管に設けられており油圧源５５からチルトシリンダ５４へ流れる油量を調整する電磁比例制御弁（以下、単に制御弁という）５６、検出されたレバー角に対応する制御弁５６の開度を計算し制御弁５６を制御するコントローラ５７等によって構成されている。また、図６は、チルト機構５１の作動内容を示すフローチャートであり、作業者によってチルトレバー５２が操作されると（ステップ５２）、その操作されたチルトレバー５２のレバー角がレバー角センサ５３によって検出され、検出された信号がコントローラ５７に送信される（ステップ５３）。そして、送信された信号に対応する制御弁５６の開度（Ｐ１  ）が算出され（ステップ５４）、算出された開度（Ｐ１  ）で制御弁５６が作動することによって（ステップ５５）、フォークＦが一定の速度で傾動する（ステップ５６）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のチルト機構においては、フォークの傾斜度合い（すなわちチルト角）が考慮されず、たとえフォークが前傾している場合であっても、レバー角のみによって制御弁の開度が決定され、レバー角が大きければ高速でフォークが前傾作動するため、積み荷が移動してしまう虞れがあった。
【０００４】
本発明の目的は、上記の課題を解消し、積み荷の移動を起こすことがない作業性に優れた荷役車両のチルト機構を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる本発明の内、第１の発明の構成は、フォークを操作するためのチルトレバーと、フォークの傾動の駆動源であるチルトシリンダと、該チルトシリンダを作動させるための油圧源と、該油圧源と前記チルトシリンダとを繋ぐ配管に設けられており油圧源からチルトシリンダへと流れる油量を調整する制御弁と、前記チルトレバーのレバー角度を検出可能なレバー角センサと、前記フォークのチルト角を検出可能なチルト角センサと、検出されたレバー角及びチルト角に基づいて前記制御弁の開度を算出し、前記制御弁の開度を制御するコントローラとを備えており、前記チルトレバーを操作することによって、チルトレバーのレバー角度に応じて制御弁の開度を制御して、フォークの傾動速度を調節する荷役車両のチルト機構であって、前記コントローラでは、フォークの少なくとも前傾方向への動作時において、前記レバー角センサにより検出されたレバー角に基づいて前記制御弁の開度Ｐ1を算出するとともに、前記フォークが水平よりも前傾側にあるときに、水平よりも後傾側にあるときよりも低く設定された最大値となる前記制御弁の開度Ｐ2を、前記チルト角センサにより検出されたチルト角に基づいて算出し、前記開度Ｐ1と開度Ｐ2とを比較して、Ｐ1≦Ｐ2である場合は、制御弁の開度をＰ1とする一方、Ｐ1＞Ｐ2である場合は、制御弁の開度をＰ2とする制御を行うことにある。
【０００６】
第２の発明の構成は、第１の発明において、フォークの傾斜角度を、フォークの水平から前傾側と後傾側とにそれぞれ一定角度を有する範囲内である中立位置と、該中立位置より後傾側である後傾位置と、該中立位置より前傾側である前傾位置とに分け、制御弁の開度の前記最大値を、該前傾位置では該後傾位置よりも低くすると同時に、該中立位置では該前傾位置から該後傾位置にかけて連続的に大きくした制御を行うことにある。
【０００７】
第３の発明の構成は、第２の発明において、前記一定角度が、変更調節可能であることにある。
【０００９】
【作用】
第１の発明の荷役車両のチルト機構によれば、チルトレバーで調節可能な制御弁の開度の最大値は、フォークが水平より前傾側にあるときに、水平より後傾側にあるときよりも低くなる。したがって、フォークが水平より前傾側にあるときに、傾動速度が誤って速くなることがない。また、フォークの前傾操作を行った場合に、制御弁の開度がＰ1＞Ｐ2となると、フォークは制御弁の開度Ｐ2で決まる傾動速度に自動的に制限されるので、積み荷の転落を効果的に防止することができる。
【００１０】
第２の発明の荷役車両のチルト機構によれば、制御弁の開度の前記最大値は、フォークが前傾位置にあるときに、後傾位置にあるときよりも低くなる。したがって、フォークが前傾位置にあるときに、傾動速度が誤って速くなることがない。また、フォークが中立位置にあるときに、制御弁の開度の前記最大値は前傾位置から後傾位置にかけて連続的に大きくなる。したがって、フォークが中立位置にあるときに、傾動速度が誤って速くなることがない上、作業性を損うことがない必要十分な傾動速度が得られる。
【００１１】
第３の発明の荷役車両のチルト機構よれば、中立位置の範囲である前記一定角度が変更調節可能になる。したがって、荷役状況等に合わせて適宜設定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明のチルト機構をバッテリ式フォークリフトに搭載した例を示すブロック図であり、このチルト機構も、作業者が操作したチルトレバーのレバー角に応じ、電子制御によって、フォークの傾動速度を変化させるものである。チルト機構１は、フォークＦを操作するための入力手段であるチルトレバー２、チルトレバー２のレバー角を検出するためのレバー角センサ３、フォークＦの傾動の駆動源であるチルトシリンダ４、チルトシリンダ４を作動させるための油圧源５、油圧源５とチルトシリンダ４とを繋ぐ配管に設けられており油圧源５からチルトシリンダ４へ流れる油量を調整する制御弁６、フォークＦのチルト角を検出するためのチルト角センサ７、検出されたレバー角およびチルト角に対応する制御弁６の開度を計算し制御弁６を制御するコントローラ８等によって構成されている。
【００１５】
なお、レバー角センサ３はチルトレバー２に取り付けられており、チルトチルト角センサ７はチルトシリンダ４に取り付けられている。また、コントローラ８、制御弁６、レバー角センサ３、チルト角センサ７には、フォークリフトに内蔵されたバッテリ（図示せず）から電源が供給されるようになっている。
【００１６】
検出されたレバー角およびチルト角に基いて制御弁６を制御するコントローラ８は、ＣＰＵ９、レバー角センサ３およびチルト角センサ７からの信号を変換してＣＰＵ９に伝えるＡ／Ｄコンバータ１０，１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、ＣＰＵ９からの指令を制御弁６に伝える制御弁駆動回路１３等から構成されている。
【００１７】
ＲＯＭ１１には、図２および図３にそれぞれ示すマップＭ１、Ｍ２が記憶されている。マップＭ１は、検出されたレバー角と、それに対応して決定される制御弁６の開度Ｐ１  との関係を表している。すなわち、チルトレバー２が操作されると、レバー角センサ３によって検出されたレバー角に応じた制御弁６の開度Ｐ１  がマップＭ１から決定される。また、マップＭ２は、フォークＦが前傾方向に傾動する場合のフォークＦのチルト角とチルトレバー２によって調節可能な制御弁の開度の最大値Ｐ２  との関係を表している。また、フォークＦのチルト角は、中立位置、後傾位置、および前傾位置の３つに区分されている。中立位置は、フォークが水平（Ｏ°）から前傾・後傾両方向へそれぞれ一定角度（本実施例においては両方向共、各２°ずつ）の範囲内にあることを意味し、後傾位置は該中立位置よりも後傾側の範囲内にあることを意味し、前傾位置は該中立位置よりも前傾側の範囲内にあることを意味する。
【００１８】
すなわち、フォークＦが後傾方向に傾動する場合の制御弁６の開度はマップＭ１によってのみ決定される。一方、フォークＦが前傾方向に傾動する場合の制御弁６の開度は、両マップＭ１、  Ｍ２が併用される。まず、マップＭ１によって前記同様、制御弁６の開度Ｐ１  が算出される。次いでマップＭ２によって調節可能な制御弁６の開度の最大値Ｐ２  が算出され、前記開度Ｐ１  がＰ２  を超えていなければＰ１  に従ってフォークＦの傾動が制御される一方、Ｐ１  がＰ２  を超えていればＰ２  に従って制御される。ただし、マップＭ２での前記最大値Ｐ２  は、フォークＦが後傾位置にあるときにはマップＭ１のレバー角が最大のときの前記開度Ｐ１  に一致しているので、フォークＦが前傾方向に傾動する場合であっても、フォークＦが後傾位置にあるときには前記開度Ｐ１  が前記最大値Ｐ２  を超えることはあり得ず、したがって、このときには実質的にフォークＦが後傾方向に傾動する場合と同様に、マップＭ１によってのみフォークＦの傾動が制御されることになる。
【００１９】
フォークＦが前傾位置のときの前記最大値Ｐ２  は、後傾位置のときの前記最大値Ｐ２  よりも低く設定してあるので、フォークＦが前傾位置にあるときは、レバー角をいくら大きくしても制御弁の開度がＰ２  を超えることはない（ただし、フォークＦが前傾方向への傾動時のみ）。
【００２０】
フォークＦが中立位置にあるときの前傾方向への傾動では、前傾位置にあるとき程、積載荷はズレ易くはない。よって、前記最大値Ｐ２  を前傾時と同じにしてしまうと必要以上にＰ２  を抑制してしまうことになり、かえって作業性を損うことになる。また、Ｐ２  を急激に変化させるとショックが発生しかえって積載荷がズレ易くなる。そこで、マップＭ２に示すように、中立位置では、Ｐ２  を前傾位置から後傾位置にかけて連続的に上昇させている。なお、本実施例では、中立位置でのＰ２  の変化をリニアにしているが、作業状況に合わせて曲線状等に変更しても良い。
【００２１】
以下、チルト機構１の作動内容について、図４に示すフローチャートにしたがって説明する。
【００２２】
まず、スタート後にステップ１で各設定が初期化された後、ステップ２で作業者によってチルトレバー２が操作されると、次のステップ３で、操作されたチルトレバー２のレバー角がレバー角センサ３によって検出され、その信号がコントローラ８に送信される。そして、ステップ４では、そのレバー角に応じた制御弁６の開度Ｐ１  が算出される。
【００２３】
続くステップ５では、ステップ３で検出されたレバー角から、行われるチルト動作が前傾方向か否かが判断される。そして前傾方向と判断された場合にはステップ６でチルト角センサ７によってフォークＦのチルト角が検出され、次のステップ７にて、ステップ６で求めたチルト角を基にＲＯＭ１１内に記憶されたマップＭ２から調節可能な制御弁６の開度の最大値Ｐ２  が算出される。そして、ステップ８において、ステップ４で求めた開度Ｐ１  とステップ７で求めた開度の最大値Ｐ２  とが比較され、Ｐ１  ≦Ｐ２  ならステップ９にて制御弁６が開度Ｐ１  となるように制御され、フォークＦがそれに従って傾動する。また、Ｐ１  ＞Ｐ２  ならステップ１０にてＰ１  にＰ２  が代入された後ステップ９へ移行する。すなわち、制御弁６が開度Ｐ２  となるように制御され、フォークＦがそれに従って傾動する。
【００２４】
一方、ステップ５にて、チルト動作が後傾方向と判断された場合には、ステップ９へ移行し、制御弁６が開度Ｐ１  となるように制御され、フォークＦがそれに従って傾動する。
【００２５】
なお、以上のステップ２からステップ９までの制御内容は、ごく短い制御単位時間毎に繰り返される。
【００２６】
以上の如く、ステップ５においてチルト動作が後傾方向の場合には制御弁の開度の最大値は制限されることなく、常にマップＭ１に従って開度Ｐ１  にて制御される。一方、チルト動作が前傾方向の場合には、ステップ８において制御弁の開度がＰ１  ≦Ｐ２  すなわち、マップＭ１による開度Ｐ１  がマップＭ２による開度の最大値Ｐ２  を超えていないときは、前記同様、常に開度Ｐ１  にて制御される。また、ステップ８にＰ１  ＞Ｐ２  、すなわちマップＭ１による開度Ｐ１  がマップＭ２による開度の最大値Ｐ２  を超えているときは、開度Ｐ２  にて制御される。フォークＦが後傾位置のときは必然的にＰ１  ≦Ｐ２  となるので、後傾位置は間接的にステップ８で判別されることになる。
【００２７】
チルト機構は、上記の如く構成されており、フォークＦの前傾操作を行った場合に、フォークＦが中立・前傾状態かつ制御弁開度がＰ１  ＞Ｐ２  となると、フォークＦは制御弁の開度Ｐ２  で決まる傾動速度に自動的に制限されるので、積み荷の転落を効果的に防止することができる。
【００２８】
なお、本発明のチルト機構の構成は、上記実施例の態様に何ら限定されるものではなく、必要に応じて、チルトレバーの構造、レバー角センサ・チルト角センサの設置位置、ＲＯＭ内のレバー角−制御弁開度の関係式・開度基本パターン等を変更することができ、たとえばチルトレバーの代わりに傾動速度を変更する複数のボタンスイッチを設けることも可能である。
【００２９】
また、本実施例では、チルト動作が後傾方向の場合には制御弁の開度を制限していない。これは、前述したように前傾方向の場合に比べて積載荷が比較的ズレにくいからである。しかし、荷の形状が安定性を欠くような場合にはチルト動作が後傾方向の場合であっても積載荷はズレ易くなる。したがって、こういった諸条件に応じてチルト動作が後傾方向の場合にも前傾方向と同様に制御弁の開度を制限しても良い。
【００３０】
同じく本実施例ではチルト動作が前傾方向の場合であっても、フォークＦが後傾位置にある場合には制御弁の開度を制限していないが、これも前記同様、積載荷が比較的ズレにくいからである。したがって、諸条件に合わせてこの場合も制限するようにしても良い。
【００３１】
さらに、本実施例では、フオークＦの中立位置の範囲を±２°にしているが、他の範囲にしても良いし、範囲自体を可変で設定可能にしても良い。あるいは、中立位置をなくし、フオークＦの水平を境に前傾位置と後傾位置との２つのみに区分けしても良い。勿論、この場合には、調節可能な制御弁６の開度の最大値Ｐ２  は、前傾位置の方を低く設定する。
【００３２】
また、マップＭ２における前記最大値Ｐ２  は、前傾位置から後傾位置にかけて全て連続的に増大させるようにしても良い。
【００３３】
さらに、マップＭ２によって制御弁６の開度の最大値を制御するのではなく、マップＭ１以外に、レバー角に応じた制御弁６の開度の傾きを変えた複数のマップを用意して、フォークＦの位置に応じて自動的に選択するようにしても良い。
【００３４】
一方、荷役車両の走行中と非走行中とで異なる方式によって傾動速度を制御するように構成することもできる。また、チルトシリンダと油圧源を繋いだ配管に、制御弁とともに絞りを設置し、レバー角が増大した場合には制御弁の開度が単純に増大し、チルト角が中立・前傾状態であると判断された場合に限って絞りが制御されて油圧源からチルトシリンダに送られる油量が少なくなるように構成することも可能である（かかる方式は、電子制御式チルト機構以外のチルト機構にも採用することができる）。さらに、本発明のチルト機構は、前傾動作中のフォークが中立・前傾状態となった場合に常にフォークの傾動速度を制限するものとせず、前傾動作中のフォークが中立・前傾状態となった場合であっても必要な場合に限ってフォークの傾動速度を制限するように、制御モード切り替え用のスイッチを設けることも可能である。そのように構成した場合には、作業内容に応じて作業効率を向上できるという利点がある。なお、本発明のチルト機構は、バッテリ式フォークリフト以外のいかなる荷役車両にも搭載することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のチルト機構によれば、フォークを少なくとも前傾操作した場合にフォークが前傾状態になると、制御弁の開度ひいてはフォークの傾動速度の最大値が自動的に制限されるので、積み荷の転落を効果的に防止することができる。また、本発明のチルト機構は、従来の電子制御式チルト機構を大きく改造することなく、チルト角センサを適宜位置に取り付け、ＲＯＭ内に書き込まれたプログラムを変更するのみで簡単に得られる、というメリットもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のチルト機構を示すブロック図である。
【図２】レバー角と制御弁の開度との関係を示す説明図である。
【図３】開度基本パターンを示す説明図である。
【図４】実施例のチルト機構の作動内容を示すフローチャートである。
【図５】従来のチルト機構を示すブロック図である。
【図６】従来のチルト機構の作動内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１・・チルト機構、２・・チルトレバー、３・・レバー角センサ、４・・チルトシリンダ、５・・油圧源、６・・制御弁、７・・チルト角センサ、８・・コントローラ、９・・ＣＰＵ、１０・・Ａ／Ｄコンバータ、１１・・ＲＯＭ、１２・・ＲＡＭ、１３・・制御弁駆動回路、５１・・チルト機構、５２・・チルトレバー、５３・・レバー角センサ、５４・・チルトシリンダ、５５・・油圧源、５６・・制御弁、５７・・コントローラ、Ｆ・・フォーク。
【図１】
0003552358.tif 000002
【図２】
0003552358.tif 000003
【図３】
0003552358.tif 000004
【図４】
0003552358.tif 000005
【図５】
0003552358.tif 000006
【図６】
0003552358.tif 000007