(57)【要約】【目的】  操舵時の車体の安定性を高めることができるリーチ型フォークリフトを提供することを目的とする。【構成】  前輪４を操舵させる前輪操舵機構１８，１９と、前輪４の操舵角度を検出する第１の角度検出手段２０と、後輪５の操舵角度を検出する第２の角度検出手段１７と、車体１の走行速度を検出する速度検出手段と、後輪５の操舵角度と走行速度とに基づいて前輪４の操舵を行うか否かを判定する判定手段と、前輪４の操舵を行うと判定されたときに、前輪４の操舵角度が予め設定された角度に達するまで前輪操舵機構１８，１９を作動させる操舵制御手段１２とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体から前方に延設され、荷役装置の前後移動を案内する左右のリーチレッグに、それぞれ前輪を支持し、上記車体の後部に、操舵ハンドルの操作に応じて操舵される後輪を支持するリーチ型フォークリフトにおいて、
上記前輪を操舵させる前輪操舵機構と、上記前輪の操舵角度を検出する第１の角度検出手段と、上記後輪の操舵角度を検出する第２の角度検出手段と、上記車体の走行速度を検出する速度検出手段と、上記後輪の操舵角度と上記走行速度とに基づいて上記前輪の操舵を行うか否かを判定する判定手段と、上記前輪の操舵を行うと判定されたときに、上記前輪の操舵角度が予め設定された角度に達するまで上記前輪操舵機構を作動させる操舵制御手段とを備えることを特徴とするリーチ型フォークリフト。
【請求項２】
車体から前方に延設され、荷役装置の前後移動を案内する左右のリーチレッグに、それぞれ前輪を支持し、上記車体の後部に、操舵ハンドルの操作に応じて操舵される後輪を支持するリーチ型フォークリフトにおいて、
上記前輪を操舵させる前輪操舵機構と、上記前輪の操舵角度を検出する第１の角度検出手段と、上記後輪の操舵角度を検出する第２の角度検出手段と、上記車体の走行加速度を検出する加速度検出手段と、上記後輪の操舵角度と上記走行加速度とに基づいて上記前輪の操舵を行うか否かを判定する判定手段と、上記前輪の操舵を行うと判定されたときに、上記前輪の操舵角度が予め設定された角度に達するまで上記前輪操舵機構を作動させる操舵制御手段とを備えることを特徴とするリーチ型フォークリフト。
【請求項３】
上記操舵制御手段が、上記判定手段にて上記前輪の操舵を行うと判定され、上記前輪の操舵角度が予め設定された角度に達するまで上記前輪操舵機構を作動させた後、上記操舵ハンドルが、上記後輪の操舵角度が直進状態に対応する角度に達する向きに操作される際に、上記操舵ハンドルの操作に応じて、上記前輪の操舵角度が直進状態に対応する角度に達するまで上記前輪操舵機構を作動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のリーチ型フォークリフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーチ型フォークリフトに関し、特に走行時の車体の安定性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リーチ型フォークリフトでは、後輪が懸架装置により上下動可能に車体に支持されており、例えば急旋回時に、この懸架装置の弾性により後輪が沈み込み、前輪が路面から浮上って、車体の安定性及び走行の安全性が脅かされるという問題がある。そこで、例えば後掲の特許文献１に開示されているように、車体と懸架装置にかけて油圧シリンダを設け、前輪が路面から浮上るおそれが生じた時にこの油圧シリンダにて上下動を規制することにより、前輪の浮上りを防止する技術が提案されている。
【０００３】
尚、従来のリーチ型フォークリフトとして、例えば後掲の特許文献２に開示されているように、後輪に加え左右の前輪を操舵できるようにしたものが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−８１５９７号公報
【特許文献２】特開平５−２４６３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の技術に代わって、操舵時の車体の安定性及び走行の安全性を高められる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するため、本発明は、車体から前方に延設され、荷役装置の前後移動を案内する左右のリーチレッグに、それぞれ前輪を支持し、上記車体の後部に、操舵ハンドルの操作に応じて操舵される後輪を支持するリーチ型フォークリフトにおいて、上記前輪を操舵させる前輪操舵機構と、上記前輪の操舵角度を検出する第１の角度検出手段と、上記後輪の操舵角度を検出する第２の角度検出手段と、上記車体の走行速度を検出する速度検出手段と、上記後輪の操舵角度と上記走行速度とに基づいて上記前輪の操舵を行うか否かを判定する判定手段と、上記前輪の操舵を行うと判定されたときに、上記前輪の操舵角度が予め設定された角度に達するまで上記前輪操舵機構を作動させる操舵制御手段とを備えることを特徴とする技術的手段を採用する。
【０００６】
これによれば、後輪の操舵角度と走行速度とに基づいて、前輪の浮上りが発生するおそれがあるときには前輪の操舵を行うと判定し、前輪を予め設定された角度に達するまで操舵することで、前輪の浮上りを未然に防止し、車体の安定性を高めることができる。つまり、速度検出手段で検出される走行速度を、後輪の操舵角度に応じて予め定められたしきい値と比較し、走行速度がしきい値以上となったときに、前輪を車体の旋回半径を大きくする方向に操舵して車体に作用する力を小さくし、後輪の沈み込みを少なくして前輪の浮上りを防止することができる。
【０００７】
又、この目的を達成するため、本発明は、車体から前方に延設され、荷役装置の前後移動を案内する左右のリーチレッグに、それぞれ前輪を支持し、上記車体の後部に、操舵ハンドルの操作に応じて操舵される後輪を支持するリーチ型フォークリフトにおいて、上記前輪を操舵させる前輪操舵機構と、上記前輪の操舵角度を検出する第１の角度検出手段と、上記後輪の操舵角度を検出する第２の角度検出手段と、上記車体の走行加速度を検出する加速度検出手段と、上記後輪の操舵角度と上記走行加速度とに基づいて上記前輪の操舵を行うか否かを判定する判定手段と、上記前輪の操舵を行うと判定されたときに、上記前輪の操舵角度が予め設定された角度に達するまで上記前輪操舵機構を作動させる操舵制御手段とを備えることを特徴とする技術的手段を採用する。
【０００８】
これによれば、後輪の操舵角度と走行加速度とに基づいて、前輪の浮上りが発生するおそれがあるときには前輪の操舵を行うと判定し、前輪を予め設定された角度に達するまで操舵することで、前輪の浮上りを未然に防止し、車体の安定性を高めることができる。つまり、加速度検出手段で検出される走行加速度を、後輪の操舵角度に応じて予め定められたしきい値と比較し、走行加速度がしきい値以上となったときに、前輪を車体の旋回半径を大きくする方向に操舵して車体に作用する力を小さくし、後輪の沈み込みを少なくして前輪の浮上りを防止することができる。
【０００９】
本発明においては、上記操舵制御手段が、上記判定手段にて上記前輪の操舵を行うと判定され、上記前輪の操舵角度が予め設定された角度に達するまで上記前輪操舵機構を作動させた後、上記操舵ハンドルが、上記後輪の操舵角度が直進状態に対応する角度に達する向きに操作される際に、上記操舵ハンドルの操作に応じて、上記前輪の操舵角度が直進状態に対応する角度に達するまで上記前輪操舵機構を作動させることを特徴とする技術的手段を採用することができる。
【００１０】
これによれば、運転者の意図を無視して前輪が直進方向に戻されることがないので、運転者に違和感、不安感などを与えることを防止でき、優れた運転感覚を実現することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上に説明したように、本発明によれば、前輪を操舵することにより前輪の浮上りを未然に防止して、車体の安定性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示すように、本発明の一実施例に係るリーチ型フォークリフトは、車体１の前部から前方に突き出る左右のリーチレッグ２に荷役装置３を前後移動可能に備え、各リーチレッグ２の前端部に支持させた左右の前輪４（以下、左前輪を４Ｌ、右前輪を４Ｒという。）と、車体１の後部に支持させた左後輪５及び自在車輪からなる右後輪６を用いて走行するようにしている。尚、左後輪５及び右後輪６は図示しない懸架装置を介して車体１に設けられており、懸架装置の弾性作用によりそれぞれ車体１に対し上下動可能とされている。
【００１３】
車体１には、図１と図２に示すように、このリーチ型フォークリフトの操舵に用いるステアリングハンドル７が回転可能に設けられている。ステアリングハンドル７の回転は伝達機構８を介して操作角検出手段９に伝えられるようになっており、操作角検出手段９により検出されたステアリング操作角が制御装置１０に入力されて、ステアリング操作角に応じて操舵がなされる。尚、制御装置１０は、左後輪５の操舵を司る後輪操舵制御手段１１と、左前輪４Ｌ及び右前輪４Ｒの操舵を司る前輪操舵制御手段１２とを備える。
【００１４】
図２に示すように、左後輪５は、縦軸心回りに旋回可能に設けられたギヤハウジング１３に支持され、ギヤハウジング１３の上部に設けられ、図示しない伝動機構を介して連動させた走行モータ１４により駆動される。走行モータ１４の回転軸には、走行モータ１４の回転速度を検出する回転速度検出手段１５が設けられ、検出された回転速度が制御装置１０に入力される。又、ステアリングモータ１６と後輪操舵角検出手段１７とが、ギヤハウジング１３と歯車伝動機構を介して連動させて設けられ、ステアリングモータ１６の回転が伝達されることにより左後輪５及びギヤハウジング１３が旋回して操舵がなされると共に、そのときの左後輪５の操舵角が後輪操舵角検出手段１７により検出される。
【００１５】
左右の前輪４Ｌ、４Ｒは、各リーチレッグ２にそれぞれ縦軸心回りに旋回可能に設けられ、伝達機構１８を介してステアリングモータ１９と連動させてある。又、伝達機構１８には左右の前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角を個別に検出する前輪操舵角検出手段２０が付設され、ステアリングモータ１９の回転が伝達されることにより前輪４Ｌ、４Ｒが旋回して操舵がなされると共に、そのときの前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角が前輪操舵角検出手段２０により検出される。
【００１６】
上記の構成において、伝達機構１８及びステアリングモータ１９が本発明における前輪を操舵させる前輪操舵機構に相当し、前輪操舵角検出手段２０が本発明における前輪の操舵角度を検出する第１の角度検出手段に相当し、後輪操舵角検出手段１７が本発明における後輪の操舵角度を検出する第２の角度検出手段に相当する。
【００１７】
さて、後輪操舵制御装置１１は、ステアリングハンドル７が操作され、ステアリング操作角が操作角検出手段９により検出されると、このステアリング操作角に応じて左後輪５の目標操舵角を算出し、後輪操舵角検出手段１７で検出される実際の操舵角が目標操舵角に一致するようにステアリングモータ１６作動させ、左後輪５を操舵する。
【００１８】
前輪操舵制御装置１２は、図４に示すように、先ず、回転速度検出手段１５で検出された回転速度から車体１の走行速度を算出し（Ｓ１）、走行速度の時間変化から走行加速度を算出する（Ｓ２）。さらに、前輪操舵角検出手段２０で検出された前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角と、後輪操舵角検出手段１７で検出された左後輪５の操舵角を取り込む（Ｓ３、Ｓ４）。
【００１９】
次に、前輪操舵制御装置１２は、車体１の走行速度と左後輪５の操舵角に対応して予め設定されている速度しきい値とを比較し、走行速度が速度しきい値より小さければ、さらに車体１の走行加速度と左後輪５の操舵角に対応して予め設定されている加速度しきい値とを比較する（Ｓ５、Ｓ６）。走行速度が速度しきい値以上であるか、走行加速度が加速度しきい値以上であるときには、左後輪５の操舵角に基づいて左右の前輪４Ｌ、４Ｒを操舵させる設定値を読み出し（Ｓ７）、左右の前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角が設定値に達するまで、ステアリングモータ１９を作動させて左右の前輪４Ｌ、４Ｒを自動操舵する。左右の前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角が設定値に達すれば、ステアリングモータ１９を停止させてその操舵角を保持させる（Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０）。
【００２０】
ここで、速度しきい値及び加速度しきい値は、上記のように左後輪５の操舵角に対応して予め設定されており、左後輪５の操舵角の各値において、左右の前輪４Ｌ、４Ｒのいずれかが浮き上がるおそれのある値、或いはこの値からある程度の余裕を見込んだ値とされている。尚、左後輪５の操舵角が大きいほど前輪４Ｌ、４Ｒの浮き上がりが発生しやすいので、速度しきい値及び加速度しきい値は、左後輪５の操舵角が大きいほどより小さな値となるように設定される。
【００２１】
又、左右の前輪４Ｌ、４Ｒを操舵させる設定値は、図３に示すように、左右の前輪４Ｌ、４Ｒから見た旋回中心点が同じ点（旋回中心点Ｐ２）となるように設定される。つまり、左前輪４Ｌの操舵角と左後輪５の操舵角とから定まる旋回中心点と、右前輪４Ｒの操舵角と左後輪５の操舵角とから定まる旋回中心点とが一致するように、それぞれの操舵角が設定される。尚、図３において、左後輪５の操舵角はθｄであり、左前輪４Ｌの操舵角はθｆｌ、右前輪４Ｒの操舵角はθｆｒで表している。又、Ｌ１は車体中心Ｃから左後輪５の旋回中心までの左右方向距離、Ｌ２は車体中心Ｃから左前輪４Ｌの旋回中心までの左右方向距離、Ｌ３は車体中心Ｃから右前輪４Ｒの旋回中心までの左右方向距離、Ｂは左後輪５の旋回中心から左右の前輪４Ｌ、４Ｒの旋回中心までの前後方向距離である。
【００２２】
上記では左右の前輪４Ｌ、４Ｒを操舵させる設定値を両方とも予め設定するとしているが、一方の設定値のみ予め設定しておき、他方の設定値は都度演算を行って設定することも可能である。例えば、左前輪４Ｌについてのみ設定値を予め設定しておき、右前輪４Ｒについては、右前輪４Ｒを自動操舵する際に演算を行って設定するようにすることができる。
【００２３】
このように左右の前輪４Ｌ、４Ｒを自動操舵することで、旋回中心点がＰ１からＰ２へ移動し、車体重心Ｇから見て旋回中心点が遠くなる。このとき、左右の前輪４Ｌ、４Ｒを、例えば左後輪５の操舵角θｄと同じ程度に大きく操舵しなくとも旋回中心点は充分に移動するので、これにより旋回半径が大きくなって車体１に作用する力が小さくなる。従って、左後輪５又は右後輪６の沈み込みを少なくして左右の前輪４Ｌ、４Ｒの浮上りを防止することができる。尚、図３に示すように、旋回中心点の移動により車体１の外縁における旋回軌跡はＲ１からＲ２へ変化することになるが、左右の前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角がそれほど大きくなければ、ある程度の旋回範囲で両者はほぼ変わらないので、左右の前輪４Ｌ、４Ｒが操舵されても運転する上では殆ど違和感がなく、運転感覚が悪化することはない。もちろん、左右の前輪４Ｌ、４Ｒを操舵させる設定値が小さいことで、素早く設定値まで左右の前輪４Ｌ、４Ｒを操舵させることができ、左右の前輪４Ｌ、４Ｒの浮き上がるおそれのある状態から即座に脱出することができる。
【００２４】
走行速度が速度しきい値より小さく、走行加速度が加速度しきい値より小さいときには、左右の前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角が０であるか否か、つまり、左右の前輪４Ｌ、４Ｒが直進状態にあるか否かを判定する（Ｓ１１）。操舵角が０であればそのまま左右の前輪４Ｌ、４Ｒを直進状態に保持させ、操舵角が０でなければ、ステアリングハンドル７の操作角に基づいて左右の前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角が０に達するまで、ステアリングモータ１９を作動させて左右の前輪４Ｌ、４Ｒを操舵する（Ｓ１２、Ｓ１３）。尚、左右の前輪４Ｌ、４Ｒの操舵は、ステアリングハンドル７の操作が操舵角を０にする方向、すなわち、直進状態に戻す方向の操作である場合に限り行われる。
【００２５】
ここで、左右の前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角は、上記と同様に左右の前輪４Ｌ、４Ｒから見た旋回中心点が同じ点となるように設定される。そして、例えば、左前輪４Ｌは左後輪５と同様に操舵され、左後輪５を１°直進状態に戻すステアリングハンドル７の操作が行われたときには、左前輪４Ｌを１°直進状態に戻すよう左後輪５を操舵させるステアリングモータ１９が制御される。このとき、右前輪４Ｒは、左前輪４Ｌの操舵角と左後輪５の操舵角とから定まる旋回中心点と、右前輪４Ｒの操舵角と左後輪５の操舵角とから定まる旋回中心点とが一致するように操舵される。こうして、前輪４Ｌ、４Ｒがそれぞれ直進状態にまで操舵されると、旋回中心点は、左右の前輪４Ｌ、４Ｒの旋回中心を結んだ前輪軸線Ｆ上に移動する。
【００２６】
上記の構成において、回転速度検出手段１５で検出された回転速度から車体１の走行速度を算出する処理が本発明における速度検出手段に相当し、車体１の走行速度と左後輪５の操舵角に対応して予め設定されている速度しきい値とを比較する処理が本発明における後輪の操舵角度と走行速度とに基づいて前輪の操舵を行うか否かを判定する判定手段に相当する。又、走行速度の時間変化から走行加速度を算出する処理が本発明における加速度検出手段に相当し、車体１の走行加速度と左後輪５の操舵角に対応して予め設定されている加速度しきい値とを比較する処理が本発明における後輪の操舵角度と走行加速度とに基づいて前輪の操舵を行うか否かを判定する判定手段に相当し、左右の前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角が設定値に達するまで、ステアリングモータ１９を作動させて左右の前輪４Ｌ、４Ｒを自動操舵する処理が本発明における操舵制御手段に相当する。さらに、前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角が０でないときに、ステアリングハンドル７の操作角に基づいて前輪４Ｌ、４Ｒの操舵角が０に達するまで、ステアリングモータ１９を作動させて前輪４Ｌ、４Ｒを操舵する処理も本発明における操舵制御手段に相当する。
【００２７】
このようにステアリングハンドル７の操作角に基づいて左右の前輪４Ｌ、４Ｒを操舵することで、運転者の意図を無視して前輪４Ｌ、４Ｒが直進方向に戻されることがなくなり、運転者に違和感、不安感などを与えることを防止して、優れた運転感覚を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の側面図である。
【図２】本発明の機能ブロック図である。
【図３】本発明の模式図である。
【図４】本発明の前輪操舵制御のフロー図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  車体
２  リーチレッグ
３  荷役装置
４  前輪
４Ｌ  左前輪
４Ｒ  右前輪
５  左後輪
６  右後輪
７  ステアリングハンドル
９  操作角検出手段
１０  制御装置
１２  前輪操舵制御手段
１４  走行モータ
１５  回転速度検出手段
１６  ステアリングモータ
１７  後輪操舵角検出手段
１８  伝達機構
１９  ステアリングモータ
２０  前輪操舵角検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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