JPH0124718B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフオークリフトにおけるフオークの角
度制御装置に関するものである。

近年、マストに昇降可能に装着されたフオーク
の移動量をそれに比例したパルス数としてとら
え、これをマイクロコンピユータによつてカウン
トし、このカウント値に基づいてフオークの揚高
値を表示するとともに、前記コンピユータにより
フオークの揚高を記憶させておき、あとはフオー
クを記憶した目標高さまで自動的に移動して停止
することができるように構成されたいわゆるマイ
コン式のフオークリフトが出現している。

このマイコン式のフオークリフトは、フオーク
を昇降可能に装着したマストを前後方向に傾動す
るためのテイルトシリンダに作動片を取付け、一
方フレームには前記作動片と対応して一対のフオ
ーク水平用及び走行姿勢用リミツトスイツチを配
置しておき、自動水平ボタン又は自動走行姿勢ボ
タンを押すと前記テイルトシリンダが作動されて
フオークが水平又は走行姿勢位置まで傾動され、
前記作動片により前記フオーク水平用又は走行姿
勢用リミツトスイツチが動作されると、フオーク
が水平位置又は走行姿勢位置に停止されるように
なつていた。

ところが、前述したフオークリフトは、２つの
リミツトスイツチでフオークの傾斜角を制御する
ので、制御内容が限定されるという問題があつ
た。

又、一般にフオークリフトは負荷のかかつたフ
オークの揚高を高くするほど不安定な姿勢にな
り、フオークの揚高が高いときにマストの後傾角
を大きくしていくと、リフトの重心位置が安定領
域、すなわち２つの前輪と、２つの後輪のリアア
クスルをフレームに連節するセンターピンとを結
ぶ三角形の中心部から後方外側へ向つて移動して
不安定となるので、フオークが高くなるに従つて
マストの後傾角を小さくすることが望ましいので
あるが、前述したフオークリフトにおいてはフオ
ーク水平と走行姿勢の２つの制御しかできないの
で、フオークの揚高に適したマストの後傾角に調
節することは難しく、マストの後傾角が大きく設
定してあると高揚高時にリフトの重心位置が不安
定となり安全性に問題があつた。

本発明の目的は、フオークの揚高Ｈに比例して
変化する揚高比例電圧と、マストの後傾角に比例
して変化する後傾角比例電圧とを比較して、前記
両電圧が同じになつたときマスト傾動用のテイル
トシリンダへ動作停止指令を出力するようにする
ことにより、フオークの揚高が高くなるほどマス
トの後傾角を制御してフオークリフトの重心位置
を前記した前輪とセンターピンとを結ぶ３角形内
に常に位置させることができ、安全性を向上させ
ることができるフオークリフトにおけるフオーク
の角度制御装置を提供することにある。

以下、本発明をマイコン式フオークリフトに具
体化した一実施例を図面について説明すると、フ
レーム１の前端部には第２図に示すように前輪２
の支持軸３を支承する軸受筒４が固設され、この
軸受筒４に対しアウターマスト５がその下端部に
おいて前後方向の傾動可能に支承されている。前
記フレーム１上面にはテイルトシリンダ６のシリ
ンダ本体７基端部が連結ピン８により上下方向の
回動可能に連節され、同シリンダ６のピストンロ
ツド９先端は前記アウターマスト５の外側面に対
し連結ピン１０により回転可能に連節されてい
る。

従つて、アウターマスト５が第２図実線で示す
垂立位置にあるとき、テイルトシリンダ６のピス
トンロツド９が退動されると、アウターマスト５
は支持軸３を中心に後方へ回動され、前記連結ピ
ン１０は半径Ｒの円弧軌跡Ｎを描いて後方へ角度
α回動され、この連結ピン１０の回動角αすなわ
ちマスト５の後傾角α（後記フオーク１７の角度
と同じ）に応じてテイルトシリンダ６は連結ピン
８を中心に角度β回動される。

前記アウターマスト５の内側には第３図に示す
ようにインナーマスト１１が上下方向の移動可能
に装着されている。前記アウターマスト５の後方
にはリフトシリンダ１２が上向きに取付けられ、
そのピストンロツド１３が前記インナーマスト１
１に固着されている。

前記インナーマスト１１の内側凹部１１ａに
は、第２図に示すようにリフトブラケツト１４に
軸支した上下一対のガイドローラ１５が上下方向
の転動可能に装着されている。このブラケツト１
４の前端縁にはフオーク１７を掛装する上下一対
のフインガーバー１６が取付けられている。

又、前記インナーマスト１１の上部内側には、
第３図に示すように支軸１８によりチエーンホイ
ール１９が回動可能に支承され、同ホイール１９
には一端を前記リフトシリンダ１２のシリンダ本
体上部に連結し、他端を前記リフトブラケツト１
４に連結したリフトチエーン２０の中間部が掛装
されている。

従つて、リフトシリンダ１２のピストンロツド
１３が昇降動作されると、インナーマスト１１及
びチエーンホイール１９が昇降動作され、リフト
チエーン２０によりリフトブラケツト１４が昇降
動作されてフオーク１７がインナーマスト１１の
２倍の速度で昇降される。又、このとき、チエー
ンホイール１９はリフトチエーン２０によつてフ
オーク１７の昇降距離に比例して回転される。

第３図に示すように、前記チエーンホイール１
９の側面には大歯車２１が固着され、同大歯車の
下方に位置するようにインナーマスト１１の後面
に支持アーム２２が水平に取付けられている。こ
の支持アーム２２にはＵ字状の取付金具２３を介
してロータリーエンコーダ２４が止着されてい
る。そして、同エンコーダ２４の入力軸２５には
前記大歯車２１と噛合う小歯車２６が止着されて
いて、その入力軸が正逆回転されることにより、
エンコーダ２４はフオーク１７の揚高値を算出す
るための位相の異なる２種類のパルス波形を同時
に出力するようになつている。

次に、前記アウターマスト５の後傾角αを検出
する検出機構を第２図及び第４図について説明す
ると、前記テイルトシリンダ６の本体７外周には
半円環状をなす一対の取付バンド３０，３１がボ
ルト３２により締付固定され、一方の取付バンド
３１の上端部を上方へ延長して長孔３１ａを有す
る作動部３１ｂを形成している。

一方、フレーム１上面に立設されたキヤビン粋
３３の一側には、第４図に示すように前記作動部
３１ｂと対応して状の台金具３４が溶着され、
この金具の左側面には〓状の支持プレート３５が
ボルト３６により止着されている。この支持プレ
ート３５にポテンシヨメータ３７がナツト３８に
より締付固定され、その可動端子３９には取付ボ
ス４０がビス４１によつて締付固定され、同取付
ボス４０には前記作動部３１ｂの長孔３１ａに係
合されるピン４２を止着した被動アーム４３の基
端が止着されている。そして、この実施例では、
テイルトシリンダ６によりアウターマスト５が後
方に傾動されて、同シリンダ６が連結ピン８を中
心に第２図時計回り方向へ回動されると、作動片
３１ｂがシリンダ本体７とともに上方へ回動さ
れ、これによりピン４２及び被動アーム４３を介
してポテンシヨメータ３７の可動端子３９が回動
され、同メータ３７から出力される電圧V₂（以下
後傾角比例電圧という）が、第６図に示すように
アウターマスト５の後傾角αの増加に従つて大き
くなるようにしている。尚、後傾角αに比例して
出力される電圧V2はフオークリフトの重心位置
が前輪とセンターピンとを結ぶ３角形内（以下、
安全領域という）に位置するように、フオークの
揚高値、即ち後記するＤ／Ａ変換器４４から出力
される揚高比例電圧V1と比較され、各後傾角に
対するフオーク最大許容揚高値を指示する電圧で
ある。

次に、リフトの運転席の側部に設置した操作ボ
ツクス２７に内蔵した電気制御回路を第７図に従
つて説明する。

マイクロコンピユータ２８は前記ロータリーエ
ンコーダ２４から出力される位相の異なる２種類
のパルス信号に基づいてフオークの上昇若しくは
下降を判別し、同フオークの揚高値を算出する。
圧力スイツチ２９は前記リフトシリンダ２９の油
圧回路に設けられ、油圧が一定以上すなわち一定
重量の荷物をフオークが積んでいる時、負荷感知
信号を前記マイクロコンピユータ２８に出力す
る。そして、マイクロコンピユータ２８は前記２
種類のパルス信号に基づいてフオークが停止した
状態を判断しかつ前記負荷感知信号に応答して前
記算出した揚高値（デジタル値）をＤ／Ａ変換器
４４に出力するようになつている。又、本実施例
ではＤ／Ａ変換器４４は第５図に示すようにフオ
ーク１７の揚高値（デジタル値）が増えるほど小
さくなる揚高比例電圧V₁を出力するようになつ
ている。

比較器４５には前記Ｄ／Ａ変換器４４と前記ポ
テンシヨメータ３７が接続され、前記Ｄ／Ａ変換
器４４から出力される揚高比例電圧V₁とポテン
シヨメータ３７から出力される後傾角比例電圧
V₂とを比較して、両電圧V₁，V₂が同じになつた
とき、前記テイルトシリンダ６の作動を停止する
停止指令信号を出力するようにしている。

前記比較器４５には前記テイルトシリンダ６を
作動するコントロールバルブ４６のアクチユエー
タ４７に停止信号を送るための制御回路４８が接
続されている。

次に、前記のように構成したフオーク角度制御
装置について、その作用を説明する。

さて、第２図実線はフオーク１７上の負荷を感
知して圧力スイツチ２９から負荷感知信号が出力
され、フオークの揚高Ｈが0.2ｍとなつており、
Ｄ／Ａ変換器４４から第５図P₁に示すように6.0
ボルトの揚高比例電圧V₁が出力されている。又、
アウターマスト５が垂立位置にあつて、ポテンシ
ヨメータ３７から第６図P₁′に示すように2.0ボル
トの後傾角比例電圧V₂が出力されている。

今、この状態でフオーク１７の自動揚高スター
トボタン（図示略）を押してフオークを目標揚高
位置（例えば２ｍ）までリフトシリンダ１２によ
り自動的に上昇させて停止させると、揚高比例電
圧V₁は第５図P₂に示すように3.5ボルトとなる。
そして、フオーク１７が目標揚高位置に停止さ
れ、マイクロコンピユータ２８からテイルトシリ
ンダ６の動作指令が発せられると、アクチユエー
タ４７によりコントロールバルブ４６が作動され
てテイルトシリンダ６が作動され、アウターマス
ト５が後方へ傾動される。すると、ポテンシヨメ
ータ３７の可動端子３９が回動され、これにより
後傾角比例電圧V₂は前述した2.0ボルトから上昇
していき、この電圧V₂が第６図P₂′に示すように
3.5ボルトになると、揚高比例電圧V₁（3.5ボルト）
と後傾角比例電圧V₂とが同じ電圧になり、この
結果比較器４５から停止指令信号が制御回路４８
へ入力されてアクチユエータ４７が停止され、コ
ントロールバルブ４６が全閉位置に復帰されてテ
イルトシリンダ６は停止される。このためアウタ
ーマスト５は第６図P₂′に示すように後方へ5゜傾
動した位置に停止、即ちフオークリフトの重心位
置が前記安全領域から外れない位置で停止する。

又、自動揚高スタートボタンを押してフオーク
の揚高を２ｍから１ｍに下げた場合は、第５図
P₃に示すように揚高比例電圧V₁は５ボルトとな
り、テイルトシリンダ６は第６図P₃′に示すよう
に後傾角比例電圧V₂が前記電圧V₁と同じ５ボル
トになるまで作動されて停止され、このときアウ
ターマスト５の後傾角αは10゜となりフオークの
揚高が２ｍのときの後傾角（10゜）よりも大きく
てもフオークリフトの重心位置は前記安全領域か
ら外れない。

さて、本発明実施例においては、マイクロコン
ピユータ２８によりフオークの揚高Ｈが高くなる
ほど低くなる揚高比例電圧V₁を発生させ、一方
ポテンシヨメータ３７によりアウターマスト５の
後傾角αが大きくなるほど高くなる後傾角比例電
圧V₂を発生させ、前記両電圧V₁，V₂が同じにな
つたとき、比較器４５からテイルトシリンダ６の
動作停止信号を出力するようにしたので、フオー
クの揚高Ｈが高くなるほどアウターマスト５の後
傾角αを小さく制御することができ、リフトの重
心位置が安定領域から出るのをなくして安全性を
向上させることができる。

なお、本発明は次のような実施例で具体化する
ことも可能である。

(1) 前記実施例ではロータリーエンコーダ２４及
びマイクロコンピユータ２８によつて算出した
揚高値に基づいてＤ／Ａ変換器４４から揚高比
例電圧V₁を発生させるようにしたが、このか
わりにチエーンホイール１９に小歯車（図示
略）を止着し、この小歯車に減速歯車機構（図
示略）を噛合せてこれにより揚高比例電圧発生
用のポテンシヨメータ（図示略）の可動端子を
回動させるようにすること。

(2) 圧力スイツチ２９を省略すること。

以上詳述したように本発明によれば、フオーク
の揚高が高くなるほどマストの後傾角を小さくし
フオークリフトの重心位置が前輪とセンターピン
とを結ぶ３角形内に位置するようにしたので、荷
役作業の安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフオークリフトの右側面
図、第２図はアウターマスト付近の拡大側面図、
第３図は揚高検出機構部付近の拡大正面図、第４
図はアウターマストの後傾角検出機構部の拡大正
面図、第５図はフオークの揚高比例電圧を示すグ
ラフ、第６図はアウターマストの後傾角比例電圧
を示すグラフ、第７図はフオークの角度制御装置
全体を示すブロツク回路図である。 アウターマスト……５、テイルトシリンダ……
６、大歯車……２１、ロータリーエンコーダ……
２４、入力軸……２５、小歯車……２６、マイク
ロコンピユータ……２８、ポテンシヨメータ……
３７、可動端子……３９、Ｄ／Ａ変換器……４
４、比較器……４５、コントロールバルブ……４
６、アクチユエータ……４７、制御回路……４
８、揚高比例電圧……V₁、後傾角比例電圧……
V₂、フオークの揚高……Ｈ、マストの後傾角…
…α。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレームに対しマストをテイルトシリンダに
   より前後方向に傾動可能に装着するとともに、前
   記マストに対しフオークをリフトシリンダにより
   昇降可能に装着したフオークリフトにおいて、 前記フオークの昇降動作に連動して動作される
   揚高検出手段と、 この揚高検出手段から出力される揚高信号に比
   例して変化する電圧を出力するようにした揚高比
   例電圧発生手段と、 前記マストの傾動動作に連動して動作されるマ
   スト後傾角検出手段と、 このマストの後傾角によつて動作され、マスト
   の後傾角に比例して変化し、かつリフト重心位置
   が前輪とセンターピンとを結ぶ３角形内に位置す
   るように各後傾角に対するフオーク最大許容揚高
   値を指示する電圧を出力するようにした後傾角比
   例電圧発生手段と、 前記揚高比例電圧発生手段及び後傾角比例電圧
   発生手段から出力される２つの電圧を比較して両
   電圧が同じになつたとき前記テイルトシリンダの
   コントロールバルブを作動するアクチユエータへ
   動作停止信号を出力するようにした比較制御手段
   と により構成したことを特徴とするフオークリフト
   におけるフオークの角度制御装置。 ２ フオークの揚高検出手段は、フオークの昇降
   動作に連動して正逆回転されるロータリーエンコ
   ーダであり、揚高比例電圧発生手段は、前記ロー
   タリーエンコーダからのパルス数に応じてフオー
   クの揚高値を算出するマイクロコンピユータと、
   同コンピユータからの揚高値信号を電圧に変換す
   るＤ／Ａ変換器とにより構成されている特許請求
   の範囲第１項記載のフオークリフトにおけるフオ
   ークの角度制御装置。 ３ マスト後傾角比例電圧発生手段は、テイルト
   シリンダにより回動されるポテンシヨメータであ
   る特許請求の範囲第１項記載のフオークリフトに
   おけるフオークの角度制御装置。