JP2739397B2 - リーチ型フォークリフトの制御方法 - Google Patents
リーチ型フォークリフトの制御方法Info
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Description
が可能なリーチ型フォークリフトにおいて、あらゆる進
行方向に対しても姿勢の修正が可能な制御方法に関する
ものである。
れる多方向走行車両が提案されている。この車両aは、
図14に示す如く、進行方向をAとする際には、キャス
タ輪c、fを旋回固定すると共に、キャスタ輪dを旋回
可能となるよう各シリンダを油圧制御し、操向兼駆動輪
bを操向することによりアッカーマン操向しうるもので
ある。
する際には、これに沿ってキャスタ輪d、fを旋回固定
すると共に、キャスタ輪cを旋回可能となるよう各シリ
ンダを油圧制御し、操向兼駆動輪bを操向することによ
り上記同様アッカーマン操向しうるものである。
換える際には、車両aを停止させた後、ボタンスイッチ
等を押すといった個々の動作、いわゆるモード切換が必
要であり、連続して進行方向を変化させることはできな
い。また、アッカーマン操向及び車両aの姿勢を修正す
るには、進行方向がA乃至Bである場合に限られる。
1号に示される多方向走行車両が提案されている。この
提案によれば、切換機構の切換レバーの後傾動作、前傾
動作及び中立動作により車両の前後方向、横方向におけ
る直進、旋回、超信地旋回等を可能に成し円滑な旋回を
行わせると記載されている。
63−44591号に示される多方向走行車両では、上
記の目的達成のため、複数の扇形歯車を組込んだ多段歯
車、クラッチ等を用いたステアリングユニットを用いて
おり、その機構が極めて複雑かつ高価となる問題があ
る。また、上記同様、車両の姿勢の修正は、車両の前後
方向及び左右方向に対してのみしか行う事ができない。
本発明は上記問題点に鑑み案出されたもので、その目的
は通常のリーチ型フォークリフトの運転フィーリングを
基調としつつ、全てのステアリング系を極めて簡素化
し、車両の車体中心線に関係なく進行方向を全ての方向
に連続して変化させることが可能で、従来のようなモー
ド切換といったものを一切不要とし、しかも全ての進行
方向に対し車体の姿勢を修正し得るリーチ型フォークリ
フトを提供する事にある。
ドルアーム各々にロードホイールを操舵可能に支持する
と共に、該左右のロードホイールの操舵角を検出する手
段を備え、ハンドルにて操舵可能なドライブホイール及
びこのドライブホイールの操舵角を検出し得る手段を備
えたリーチ型フォークリフトであって、車体の進行角を
指示する進行角入力手段を設け、前記左右のロードホイ
ールの各々の操舵中心を通る旋回中心が並ぶ軸を想定
し、前記進行角入力手段により指示された進行角だけ前
記旋回中心が並ぶ軸を、前記ドライブホイールの操舵中
心を中心として回転移動させ、該回転移動後の旋回中心
が並ぶ軸と、前記ドライブホイールの操舵中心から、該
ドライブホイールの操舵角に沿って引いた軸との交点を
旋回中心とし、該旋回中心と前記左右のロードホイール
の各々の操舵中心とを結んだ軸を決定し、該旋回中心と
前記左右のロードホイールの各々の操舵中心とを結んだ
軸と、回転移動前の旋回中心が並ぶ軸とのなす角を、左
右のロードホイールの操舵角として操舵する事としたも
のである。
る。図1に示す如く、リーチ型フォークリフト(以下、
単にフォークリフトという)1は、本体部2と、該本体
部2から突出する左右のストラドルアーム10、10各
々にロードホイール12L、12Rを操舵可能に支持す
ると共に、前記本体部2にハンドル6にて操舵可能なド
ライブホイール11を備えている。
には、前後にスライドしうると共に、リフトシリンダ5
にて昇降動可能にフォーク或いは種々のアタッチメント
等の荷役具4を係止するマスト3が設けられる。
作する油圧操作レバー7、ドライブホイール11を回転
駆動する走行モータへのアクセル指令と、フォークリフ
ト1の進行角を指示しうる走行操作レバー8(後述)が
設けられる。
について図2乃至図4に基づき詳述する。左側のロード
ホイール12Lは、支承軸14に軸受を介して回動自在
に支承され、該支承軸14は、ブラケット13に固着さ
れている。また、該ブラケット13の上面には、ステア
リング軸16Lが軸受21を介して回動自在にストラド
ルアーム10に支承されている。
は、扇形平歯車20が、ボルト23にて固着され、該扇
形平歯車20に噛み合う平歯車19が駆動軸17に嵌入
されている。駆動軸17は、前記ステアリング軸16L
と並設され、ボス22に回動自在に支承されると共に、
その上端にはタイミングプーリ18が固着される。
リングモータ34Lが固定され、そのピニオン33には
一段減速ギア31、これに同軸形成されたアイドルギア
32及び二段減速ギア30を介して回動軸29を回動さ
せ得る。また、前記回動軸29の上部には平歯車26が
固着され、これにはポテンショメータ28の検出ギア2
7が噛み合うよう構成され、ロードホイール12Lの操
舵角を検出しうる。
グプーリ25が固着され、タイミングベルト35を介し
て前記駆動軸17のタイミングプーリ18にステアリン
グモータ34Lのトルクが伝達され、ロードホイール1
2Lを操舵する事ができる。なお、図2に示す如く、ロ
ードホイール12Lの中心線と、ステアリング軸16L
の旋回中心とは、距離eだけ偏心させてあり、操舵時の
駆動トルクの軽減を図り得るものである。また、他方の
ロードホイール12Rについても同様の構成を有してい
るもので、フォークリフト1の車体中心線を中心とし
て、左右対称に構成される。
説明する。走行操作レバー8は、フォークリフト1の本
体部2の一隅に設けられており、前後方向、左右方向及
び斜め方向のいずれにも傾動させうる、いわゆる2次元
ジョイスティックレバーを用いており、前後方向の変位
成分は、走行速度を指示するアクセル指令、左右方向の
変位成分は、フォークリフト1の進行角の角速度指令と
して取り出され、後述の制御に供される。
すように、ハンドル6に加えられた操舵トルクがチェー
ン45を介してスプロケット46からスプロケット44
に伝達され、該スプロケット44に固着される入力軸4
7、操舵トルク検出器43を介して出力軸48、ユニバ
ーサルジョイント42、駆動軸39、駆動ギア38へと
伝達され旋回ギア37を回転させることにより操舵を行
い得る。
1を枢支する旋回ギアケース36が固着されている。ま
た、前記操舵トルク検出器43は、入力軸47と、出力
軸48との相対ねじれを検出し、これに応じてパワース
テアリングモータ41を回転駆動し、減速機構を内蔵す
るギアケース40を介してアシストトルクが駆動軸39
に与えられ、操舵トルクの軽減が図られている。また、
前記旋回ギア37には、ポテンショメータ50の検出ギ
ア51が噛み合っており、ドライブホイール11の操舵
角を検出する事ができるよう構成される。尚、前記走行
操作レバー8のアクセル指令に基づき、走行モータ49
が回転駆動され、旋回ギアケース36内に内蔵されてい
る減速機(不図示)を介してドライブホイール11を回
転駆動させる事ができる。
至図13に基づき説明する。図9において、ドライブホ
イール11の操舵中心をO、左右のロードホイール12
L、12Rの操舵中心M、Nを結んだ旋回中心が並ぶ軸
をGとする。尚、左右のロードホイール12L、12R
の操舵中心M、Nは、前述のステアリング軸16L、1
6Rの中心と考えれば良い。ここで、フォークリフト1
が進んでいく方向を進行方向といい、進行角とは、該進
行方向と車体中心線CLとのなす角をいうものと定義す
る。また、左右のロードホイール12L、12Rの操舵
角θL 、θR は、それぞれ軸Gと、ロードホイール12
L、12Rの操舵中心M、Nから各ホイールの中心に引
いた軸(図9においてH、I)とのなす角をいう。さら
に、ドライブホイール11の操舵角θ1 は、x軸と、操
舵中心Oからホイール中心に引いた軸(図9において
F)とのなす角をいう。さらに、進行角θ0 は、ドライ
ブホイール11の操舵中心Oから、車体中心線CLに平
行に引いたy軸に沿う場合が零の状態として説明する。
ル12L、12R及びドライブホイール11のそれぞれ
の操舵角が零、フォークリフト1の進行角も零の初期状
態を示している。
される進行角だけ、前記旋回中心が並ぶ軸Gを、ドライ
ブホイール11の操舵中心Oを中心として、回転移動さ
せるのであるが、本例の場合は進行角は零であるため、
そのままの状態となる。
中心Oから、該ドライブホイール11の操舵角に沿って
引いた軸Fと、前記旋回中心が並ぶ軸Gとの交点を旋回
中心P(不図示)として決定する。この場合、ドライブ
ホイール11の操舵角は零であるため、旋回中心P(不
図示)は、理論的には旋回中心が並ぶ軸G上の無限遠方
の点となる。また、前記旋回中心Pと、左右のロードホ
イール12L、12Rの操舵中心M、N各々とを結ぶ軸
H、Iが、前記回転移動前の旋回中心が並ぶ軸Gとなす
角を左右のロードホイール12L、12Rの操舵角とし
て操舵するのであるが、この場合には左右のロードホイ
ール12L、12Rの操舵角は共に零となり、走行操作
レバー8よりアクセル指令が出されると直進するのであ
る。
舵角がθ1 である場合について図11に基づき説明す
る。上述の場合と同様に、進行角は零であるため、旋回
中心が並ぶ軸Gは変化しない。また、ドライブホイール
11の操舵中心Oから、該ドライブホイール11の操舵
角θ1 に沿って引いた軸Fと、旋回中心が並ぶ軸Gとの
交点を求め、この点が旋回中心Pとなる。
のロードホイール12L、12Rの操舵中心M、N各々
とを結ぶ軸H、Iが、前記回転移動前の旋回中心が並ぶ
軸Gとなす角は共に零であり、左右のロードホイール1
2L、12Rは共に操舵されない。
ある場合には、左右のロードホイール12L、12Rは
共に操舵されず、直進状態を保つことになり、ロードホ
イールが固定された通常のリーチ型フォークリフトと同
様のステアリング動作となる。
だけ進行角を与えた場合には、図12に示す状態にな
る。この場合には、旋回中心が並ぶ軸Gを、進行角θ0
だけO点を中心として回転移動させて、回転移動後の旋
回中心が並ぶ軸Dを求め、該旋回中心が並ぶ軸Dとドラ
イブホイール11の操舵中心Oから、該ドライブホイー
ル11の操舵角θ1 に沿って引いた軸Fとの交点が旋回
中心Pとなる。
イール12L、12Rの操舵中心M、N各々とを結ぶ軸
H、Iが、前記回転移動前の旋回中心が並ぶ軸Gとなす
角θL 及びθR を左右のロードホイール12L、12R
の操舵角として決定し、制御するものである。
イブホイール11の操舵角と等しくした場合、すなわち
θ0 =θ1 とした場合には、旋回中心が並ぶ軸Gを上記
同様進行角θ0 だけ回転移動させて、回転移動後の旋回
中心が並ぶ軸Dを求め、該旋回中心が並ぶ軸Dと、ドラ
イブホイール11の操舵中心から、該ドライブホイール
11の操舵角θ1 に沿って引いた軸Fとの交点が旋回中
心Pとなるのであるが、本例では、旋回中心が並ぶ軸D
と、ドライブホイール11の操舵中心から該ドライブホ
イール11の操舵角θ1 に沿って引いた軸Fとは平行と
なり、旋回中心P(不図示)は、理論的には旋回中心が
並ぶ軸Dの無限遠方となる。
ホイール12L、12Rの操舵中心M、N各々とを結ぶ
軸H、Iが、前記回転移動前の旋回中心が並ぶ軸Gとな
す角θL 及びθR は、共に進行角θ0 及びドライブホイ
ールの操舵角θ1 と等しくなる。このような状態では、
フォークリフト1の車体の姿勢は変化せずに、そのまま
の状態で進行角θ0 に沿って走行するいわゆる斜行走行
が行えるのである。
のような制御を行うことにより、すべての走行状態にお
いて、アッカーマン操向が可能となる。また、進行角の
指令を与える事により、例えば図12に示した状態で
は、フォークリフト1の車体中心線CLは、図において
垂直であるが、あたかも車体中心線CLが、進行角θ0
に沿っている状態を想定して、ドライブホイール11に
よる操舵が行えることとなるのである。従って、現実に
フォークリフト1の車体中心線CLがどの方向にあろう
とも、任意の進行角を与え、この進行角を基準としてフ
ォークリフト1の姿勢の修正が行えるのである。
について、図7に示す制御ブロック図に基づき詳述す
る。
の変位成分であるアクセル信号と、左右方向の変位であ
る進行角の角速度信号が分離して取り出され、A/Dコ
ンバータ53に入力される。同様に、ドライブホイール
11の操舵角信号及び左右のロードホイール12L、1
2Rの操舵角信号が、各ポテンショメータ50、28
R、28Lから、A/Dコンバータ53に入力される。
A/Dコンバータ53では、入力された信号をアナログ
信号からデジタル信号に変換し、このうちアクセル信号
はバスラインを経てMPUから、例えばチョッパ回路等
の走行モータ駆動回路60に出力され、走行モータ49
を駆動させる。
号に変換された後、ドライブホイール11の操舵角信号
とに基づき、左右のロードホイール12L、12Rの操
舵角の演算に供される。尚、この演算処理手順はROM
にメモリされており、これについては後述する。
ホイール11の操舵角の演算結果は、該演算結果と、現
在の操舵角の検出値との偏差に基づいて、左右のロード
ホイール12L、12Rの旋回速度が決定され、D/A
コンバータ58にてアナログ変換された後、論理回路5
9を経て左右のステアリングモータ34L、34R各々
に出力される。
操舵トルク検出器43の操舵トルク信号が入力され、デ
ジタル信号に変換された後、MPUにてこれに応じたア
シストトルクが決定され、論理回路59を経てパワース
テアリングモータ41を回転駆動するものである。尚、
論理回路59には、MPUから制御信号が入力され、ス
テアリングモータ34L、34R及びパワーステアリン
グモータ41の正転、逆転、強制ロック等のコントロー
ルが行われる。
ローチャートに基づき説明する。先ず、メモリやI/O
等のハードをイニシアルし(S1、S2)、フォークリ
フト1の進行角を零とする初期化を行う(S3)。
走行操作レバー8から入力されるフォークリフト1の進
行角を読み込む(S4、S5)。また、アクセル指令を
読み込み、走行モータ駆動回路60へと出力する(S
6、S7)。
操舵角にて決定される左右のロードホイール12L、1
2Rの操舵角を演算する(S8)。また、操舵トルク信
号を読み込み、これに基づきハンドル6のアシストトル
クを演算し出力する(S9、S10、S11)。
の操舵角をA/Dコンバータ53を介して読み込み(S
12)、前述のステップS8にて演算された左側のロー
ドホイール12Lの操舵角演算値の偏差に基づき、ロー
ドホイール12Lを操舵させる速度を演算し(S1
3)、該操舵速度をD/Aコンバータ58へと出力する
(S14)。
上述の左側の場合と同様に旋回速度が出力され(S15
〜S17)、再び現在のドライブホイール11の操舵角
を読み込むループ処理を行う(S4)。尚、この処理手
順は、ROMにメモリされているものである。
S8で行われる左右のロードホイールの操舵角の演算手
順について、図9に基づき詳述する。いま、図に示す如
く、フォークリフト1の進行角をθ0 、ドライブホイー
ル11の操舵角をθ1 とする。また、ドライブホイール
11の操舵中心Oを原点とし、y軸が車体中心線CLに
沿う直交座標軸(x−y)を考える。さらに、左右のロ
ードホイール12L、12Rの操舵中心M、Nを結んだ
旋回中心が並ぶ軸をGとし、前述したように旋回中心が
並ぶ軸Gを原点Oを中心として進行角θ0 だけ回転移動
させて、回転移動後の旋回中心が並ぶ軸Dを求め、該旋
回中心が並ぶ軸Dと、ドライブホイール11の操舵中心
Oから、該ドライブホイール11の操舵角θ1 に沿って
引いた軸Fとの交点を旋回中心Pとする。
行角θ0 だけ回転移動させた変換座標軸(X−Y)を考
え、この変換座標軸(X−Y)における左右のロードホ
イール12L、12Rの操舵中心M、Nの座標を求め
る。左側のロードホイール12Lの操舵中心Mの座標
(XL、YL)は、数1及び数2にて求めることができ
る。
舵中心Nの座標(XR、YR)は、数3及び数4にて求め
ることができる。
ス、W1は左側のロードホイール12Lの操舵中心Mか
らx軸に下ろした垂線の足、W2は右側のロードホイー
ル12Rの操舵中心からx軸に下ろした垂線の足であ
る。
中心Pの座標(XP、YP)を演算するが、YPについて
は、YP=Lであることが明らかであり、XP は数5に
て演算する。
数6のようになる。
操舵角θL は数7で求め得る。
舵角θR は数8で求め得る。
ール12L、12Rの操舵角θL 、θR が出力され、各
ロードホイールが操舵されるのである。
)がπ/2となると、正接が無限大となり、MPUで
の演算上不都合となるため、予め、ドライブホイールの
操舵角θ1 を、例えば数9に示す範囲に制限するように
構成しても良い。
れた進行角θ0 によって、ドライブホイールの操舵可能
な操舵角θ1 の範囲を制限してやればよく、前記数9を
展開整理すると、数10の如く、(θ1 −θ0 )は常に
π/2の値を取ることはない。
限定して解釈してはならない。例えば、走行操作レバー
8の横方向変位を、進行角の角速度指令としているが、
直接進行角指令を与えるよう構成しても良いし、また、
ロードホイールの操舵機構には、タイミングベルト以外
にも、各種ギア、リンク等の伝達手段を用いて構成する
こともできる。
すべての走行状態において、アッカーマン操向が可能と
なり、しかもモード切換といった不連続の動作がない。
また、全ての方向に連続して進行角の指令を与える事が
できるから、現実にフォークリフトの車体中心線がどの
方向を向いていようとも、任意の進行角を与えることに
より、すべての進行方向においてフォークリフトの姿勢
の修正が可能となる。さらに、ロードホイールのステア
リング機構も、従来の如く複雑なステアリングユニット
が一切不要となり、極めて簡素化したものを用いる事が
できるという効果を奏する。
側面図である。
る。
図である。
ための図である。
る。
る。
る。
る。
図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 左右のストラドルアーム各々にロードホ
イールを操舵可能に支持すると共に、該左右のロードホ
イールの操舵角を検出する手段を備え、ハンドルにて操
舵可能なドライブホイール及びこのドライブホイールの
操舵角を検出し得る手段を備えたリーチ型フォークリフ
トであって、車体の進行角を指示する進行角入力手段を
設け、前記左右のロードホイールの各々の操舵中心を通
る旋回中心が並ぶ軸を想定し、前記進行角入力手段によ
り指示された進行角だけ前記旋回中心が並ぶ軸を、前記
ドライブホイールの操舵中心を中心として回転移動さ
せ、該回転移動後の旋回中心が並ぶ軸と、前記ドライブ
ホイールの操舵中心から、該ドライブホイールの操舵角
に沿って引いた軸との交点を旋回中心とし、該旋回中心
と前記左右のロードホイールの各々の操舵中心とを結ん
だ軸を決定し、該旋回中心と前記左右のロードホイール
の各々の操舵中心とを結んだ軸と、回転移動前の旋回中
心が並ぶ軸とのなす角を、左右のロードホイールの操舵
角として操舵する事を特徴とするリーチ型フォークリフ
トの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28215991A JP2739397B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | リーチ型フォークリフトの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28215991A JP2739397B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | リーチ型フォークリフトの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0592770A JPH0592770A (ja) | 1993-04-16 |
| JP2739397B2 true JP2739397B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=17648872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28215991A Expired - Lifetime JP2739397B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | リーチ型フォークリフトの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739397B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5815342B2 (ja) | 2011-09-09 | 2015-11-17 | 株式会社三共 | 遊技機 |
| JP6344591B2 (ja) | 2013-01-11 | 2018-06-20 | 株式会社北電子 | 遊技機用表示装置 |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP28215991A patent/JP2739397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5815342B2 (ja) | 2011-09-09 | 2015-11-17 | 株式会社三共 | 遊技機 |
| JP6344591B2 (ja) | 2013-01-11 | 2018-06-20 | 株式会社北電子 | 遊技機用表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0592770A (ja) | 1993-04-16 |
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