JP5125145B2 - 産業車両の荷役制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、フォークリフトなどの産業車両の荷役制御装置に関する。

従来、工場構内で荷役作業（荷取り作業及び荷置き作業）を行う産業車両としてフォークリフトが広く利用されている。この種のフォークリフトは、車体の前部に設けられたマストによりリフトブラケットとともにフォークを昇降させる。そして、マストは、リフトレバーの操作に基づくリフトシリンダの作動により伸縮され、それに伴ってフォークが昇降される。また、マストは、ティルトレバーの操作に基づくティルトシリンダの作動により、前傾及び後傾される。

ところで、フォークリフトは、フォークに荷を積載（搭載）した状態では重心が車体前側に移動し、フォークの揚高を高くするとマストに作用するモーメントが大きくなる。そして、荷を積載した状態でマストを前傾させると重心がより前に移動し、フォークリフトの安定性を低下させる可能性がある。

そこで、従来、フォークの揚高を高くした状態でのマストの前傾を規制する技術が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
特許文献１では、設定前傾角の状態でマストを上昇させたときに設定揚高位置でリフトシリンダへの給油を断ち、リフトシリンダの作動を停止させている。また、特許文献２では、揚高及び積載荷重と最大許容前傾角度の関係を示すマップを記憶し、そのマップから揚高及び荷重に基づいてマストの最大許容前傾角度を演算し、ティルトシリンダの作動時に前傾側のマスト角度が最大許容前傾角度に達したらティルトシリンダの前傾を停止させている。
実開昭５６−１６５７９４号公報 特開平１０−２６５１９３号公報

フォークリフトの荷役作業では、荷を高所に載置する場合などに、フォークを高揚高としてマストを前傾させる必要がある。このため、フォークリフトでは、高揚高の場合でも、車両の安定性を低下させない範囲でマストの前傾を許容しておく必要がある。しかしながら、特許文献１では、揚高とマストの前傾角度のみに基づいてマストの前傾に規制を掛ける構成であるため、フォークに荷を載置していない状態又は軽荷重の荷を載置している状態であっても一義的に高揚高におけるマストの前傾が規制されてしまう。このため、特許文献１では、高揚高でマストを傾動させた時に車両の安定性が十分に確保される状態であっても規制が掛けられてしまい、荷役作業の作業性が低下してしまう。

一方、特許文献２では、揚高、荷重及び最大許容前傾角度を関係付けたマップデータを使用し、揚高と荷重から最大許容前傾角度を演算して規制を掛けるので、高揚高時においても荷重が軽いなど、車体の安定性が十分に確保される状態においてマストの前傾が許容されることになる。しかし、特許文献２では、マストを先に前傾させてから上昇させる特殊な操作時においてマストの前傾に対し規制を掛けられなかった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、作業性を損なわせることなく、荷役手段を前傾させる場合の車両の安定性の低下を抑制することができる産業車両の荷役制御装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、荷役作業を行う荷役手段を油圧機構により昇降動作及び傾動動作させる産業車両の荷役制御装置において、前記荷役手段に積載した荷の重さを検出する荷重検出手段と、前記荷役手段の揚高を検出する揚高検出手段と、前記荷役手段の傾動角度を検出する傾動角度検出手段と、揚高及び荷重と前傾規制角度の関係を表すデータを記憶した記憶手段と、前記荷重検出手段の荷重をもとに前記データから高揚高時における前記前傾規制角度を演算する演算手段と、前記荷役手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記荷役手段の揚高が前記高揚高に達した時の前記傾動角度が前記演算手段で演算した前記前傾規制角度を超えている場合、前記油圧機構を制御して前記荷役手段の上昇を停止させる規制制御を実行するとともに、前記規制制御により前記荷役手段の上昇を停止させた場合、前記荷役手段を前傾及び後傾させる前記傾動動作の実行を規制し、前記荷役手段の下降動作のみを許容するように制御することを要旨とする。

これによれば、荷役手段は、高揚高に達した時の傾動角度が演算手段で演算した前傾規制角度を超えている場合に上昇が停止される。そして、前傾規制角度は、揚高及び荷重をもとに演算される。したがって、高揚高における荷役手段の前傾は、荷重に応じた傾動角度まで許容され、その許容された範囲内で荷役手段を高揚高でも前傾させることができ、作業性を損なわせることがない。また、荷役手段は、高揚高に達した時の傾動角度と前傾規制角度をもとに上昇に規制が掛けられるため、荷役手段を前傾させてから上昇させる操作が行われる場合であっても、車両の安定性の低下を抑制できる。

また、規制制御によって荷役手段の上昇を停止させた場合には、前傾及び後傾の各動作の実行についても規制が掛けられ、荷役手段は下降動作のみが許容される。したがって、荷役手段の動作に規制が掛けられた状態を、車両の安定性の低下を抑制しつつ、下降動作のみによって解除させることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の産業車両の荷役制御装置において、前記制御手段は、前記規制制御を実行する場合、前記規制制御を実行しない場合に比して、前記荷役手段の上昇の停止を指示してから実際に停止する迄の時間を長くするように前記油圧機構を制御することを要旨とする。

これによれば、荷役手段は、規制制御時に時間を掛けて停止される。すなわち、荷役手段の上昇を急に停止させるのではなく、ゆっくりと停止させる。したがって、荷役手段を停止させる際のショックで車両の安定性を損なわせることなく、安定性の低下を抑制できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の産業車両の荷役制御装置において、前記制御手段は、前記規制制御を実行する場合、前記規制制御を実行しない場合に比して、前記荷役手段の停止位置から前記荷役手段を下降させるときの最大下降速度を遅くするように前記油圧機構を制御することを要旨とする。

これによれば、荷役手段は、規制制御によって停止した位置から下降させる場合、規制制御を実行していない場合よりも最大下降速度が遅くなるように制御される。したがって、荷役手段を下降させる際のショックで車両の安定性を損なわせることなく、安定性の低下を抑制できる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の産業車両の荷役制御装置において、前記制御手段は、前記荷役手段の揚高が低揚高となり、かつ運転者が前記下降を指示する際に操作する指示手段の操作位置が中立位置に戻されたことを解除条件として前記最大下降速度を、前記規制制御を実行しない場合の最大下降速度に戻すことを要旨とする。

これによれば、荷役手段の最大下降速度は、揚高が低揚高となって指示手段が中立位置に戻されたことを解除条件として復帰される。すなわち、揚高が低揚高となったことのみを解除条件とした場合は、揚高の切り換わり時点で速度変化が生じ、車両の安定性を損なわせる虞がある。したがって、一旦指示手段を中立位置に戻させた状態で最大下降速度を復帰させることで、安定性の低下を抑制できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の産業車両の荷役制御装置において、前記油圧機構は、前記荷役手段を昇降動作させるリフトシリンダと、前記荷役手段を傾動動作させるティルトシリンダと、前記リフトシリンダ及び前記ティルトシリンダに対する作動油の流路を切り換える電磁比例弁とを含んで構成されていることを要旨とする。

これによれば、電磁比例弁を備えることにより、規制制御時におけるリフトシリンダの動作態様を電磁比例弁の開度調整によって任意に制御することができる。特に、請求項２及び請求項３のように荷役手段の上昇を停止させる場合や、荷役手段の下降速度の制御を行う場合には、電磁比例弁の開度調整によって車両の安定性を損なわせることなく、荷役手段の動作を制御することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の産業車両の荷役制御装置において、前記制御手段が前記規制制御により前記荷役手段の上昇を停止させたことに伴って、運転者に対し前記荷役手段の下降を促す報知を行う報知手段を備えたことを要旨とする。

これによれば、規制制御により荷役手段の上昇を停止させた際に、運転者に行うべき操作を明確に伝えることができる。

本発明によれば、作業性を損なわせることなく、荷役手段を前傾させる場合の車体の安定性の低下を抑制することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。以下の説明において「前」「後」「左」「右」「上」「下」は、フォークリフトの運転者がフォークリフトの前方（前進方向）を向いた状態を基準とした場合の「前」「後」「左」「右」「上」「下」を示すものとする。

図１に示すように、産業車両としてのフォークリフト１０には、車体１１の前部に荷役手段としての荷役装置１２が設けられている。車体１１の中央には、運転席１３が設けられている。車体１１の前下部には駆動輪（前輪）１４が設けられているとともに、車体１１の後下部には操舵輪（後輪）１５が設けられている。駆動輪１４には、車体１１に収容されるとともに、駆動輪１４に対して駆動力を付与する駆動源（例えば、エンジンや走行モータ）が連結されている。

荷役装置１２について説明する。車体１１の前部にはマスト１６が立設されており、当該マスト１６は、左右一対のアウタマスト１７とインナマスト１８からなる多段式（本実施形態では２段式）とされている。アウタマスト１７には、油圧式のティルトシリンダ１９が連結されており、該ティルトシリンダ１９の作動により車体１１に対して前後に傾動可能とされている。インナマスト１８には、油圧式のリフトシリンダ２０が連結されており、該リフトシリンダ２０の作動によりアウタマスト１７内をスライドし、昇降可能とされている。また、マスト１６には、左右一対のフォーク（荷役具）２１がリフトブラケット２２を介して設けられている。リフトブラケット２２は、インナマスト１８に昇降可能に設けられている。荷役作業（荷取り作業及び荷置き作業）は、荷が積載されたパレット（図示しない）をフォーク２１で掬い上げることによって行われる。そして、フォーク２１は、リフトシリンダ２０の駆動によってインナマスト１８がアウタマスト１７に沿って昇降動作することにより、リフトブラケット２２とともに昇降される。また、フォーク２１は、ティルトシリンダ１９の駆動によってマスト１６とともに傾動（前傾及び後傾）するようになっている。

運転席１３には、運転者が着座可能な運転シート２３が設けられている。また、運転席１３において、運転シート２３の前方には、ハンドルコラム２４が設けられている。ハンドルコラム２４には、操舵輪１５の舵角を変更するための操舵ハンドル２５が装着されている。また、ハンドルコラム２４には、図２に示すように、フォークリフト１０に関する各種情報（例えば、車速情報やエラー情報など）を画像表示する表示器２６が設けられている。

ハンドルコラム２４の左方には、車両の走行方向（進行方向）を指示する前後進レバー（ディレクションレバー）２７が設けられている。本実施形態では、前後進レバー２７によって車両の走行方向として「前進」又は「後進」を選択指示し得るようになっている。

ハンドルコラム２４の右方には、図２に示すように、荷役装置１２（フォーク２１）を昇降動作させるときに操作するリフトレバー２８と、荷役装置１２（マスト１６）を傾動動作させるときに操作する指示手段としてのティルトレバー２９が設けられている。リフトレバー２８は、中立位置から上昇指示方向又は下降指示方向へ傾動操作可能に構成されており、リフトレバー２８の操作時にはその操作方向に応じてリフトシリンダ２０が作動（伸縮作動）する。そして、リフトシリンダ２０は、上昇又は下降を指示するように傾動操作された状態からリフトレバー２８が中立位置に戻されることにより作動が停止する。なお、リフトレバー２８の中立位置は、フォーク２１の上昇及び下降の何れも指示しない位置である。

ティルトレバー２９は、中立位置から前傾指示方向又は後傾指示方向へ傾動操作可能に構成されており、ティルトレバー２９の操作時にはその操作方向に応じてティルトシリンダ１９が作動（伸縮作動）する。そして、ティルトシリンダ１９は、前傾又は後傾を指示するように傾動操作された状態からティルトレバー２９が中立位置に戻されることにより作動が停止する。なお、ティルトレバー２９の中立位置は、マスト１６の前傾及び後傾の何れも指示しない位置である。

また、運転席１３の下方（フロア）には、アクセルペダル３０が設けられている。アクセルペダル３０は、フォークリフト１０の加速（走行）を指示するとともに車速を調整するためのものである。フォークリフト１０は、運転者によるアクセルペダル３０の踏み込み操作量に応じて前記駆動源（エンジンや走行モータ）が駆動力を発生し、その駆動力が駆動輪１４に伝達されて走行する。そして、フォークリフト１０は、前後進レバー２７が「前進位置」に操作されている場合には「前進走行」し、前後進レバー２７が「後進位置」に操作されている場合には「後進走行」する。なお、フォークリフト１０は、前後進レバー２７が「中立位置」に操作されている場合、アクセルペダル３０の踏み込み操作を行っても、駆動源からの駆動力が駆動輪１４に伝達されない。

また、車体１１には、フォークリフト１０の走行制御や荷役制御を含む各種制御を行う車両制御装置３１が設けられている。また、車体１１には、油圧タンク３２（図３に図示する）に貯油されている作動油を汲み上げて、該作動油をティルトシリンダ１９及びリフトシリンダ２０に供給する油圧ポンプ３３（図３に図示する）が設けられている。また、車体１１には、ティルトシリンダ１９及びリフトシリンダ２０に対する作動油の流路を切り換える電磁比例弁３４（図３に図示する）が設けられている。電磁比例弁３４は、作動油の流路を形成する管路を介して、ティルトシリンダ１９、リフトシリンダ２０、油圧タンク３２及び油圧ポンプ３３に接続されている。

次に、本実施形態のフォークリフト１０の電気的構成を図３にしたがって説明する。
車両制御装置３１には、制御動作を所定の手順で実行することができる制御手段及び演算手段としてのＣＰＵ（中央処理装置）３１ａと、必要なデータの読出し及び書換え可能な記憶手段としてのメモリ３１ｂが設けられている。メモリ３１ｂには、フォークリフト１０の走行や荷役を制御するための制御プログラムや、当該制御に用いるマップデータが記憶されている。本実施形態のフォークリフト１０は、高揚高時におけるマスト１６の前傾角度を規制する制御を行うように構成されている。このため、本実施形態においてメモリ３１ｂには、前傾角度規制の制御に使用するマップデータが記憶されている。また、車両制御装置３１には、揚高スイッチ（揚高検出手段）３５と、荷重センサ（荷重検出手段）３６と、ティルト角センサ（傾動角度検出手段）３７と、ディレクションスイッチ（進行方向検出手段）３８と、リフトレバーセンサ３９（操作量検出手段）と、ティルトレバーセンサ（操作量検出手段）４０が電気的に接続されている。

揚高スイッチ３５は、マスト１６に配設されている。揚高スイッチ３５は、フォーク２１の揚高（高さ位置）を検出し、フォーク２１が予め定めた揚高（例えば、２２００ｍｍ）に達すると検出信号を出力する。揚高スイッチ３５は、例えばリミットスイッチからなる。本実施形態では、マスト１６に１つの揚高スイッチ３５が設けられており、揚高スイッチ３５によって検出される揚高以上（例えば、２２００ｍｍ以上）の領域が高揚高領域とされ、揚高スイッチ３５によって検出される揚高未満（例えば、２２００ｍｍ未満）の領域が低揚高領域とされている。すなわち、本実施形態において揚高スイッチ３５は、フォーク２１の揚高が高揚高か又は低揚高かの２値を検出する。そして、車両制御装置３１のＣＰＵ３１ａは、揚高スイッチ３５からの検出信号を入力することによりフォーク２１の揚高が高揚高領域であることを認識し、検出信号を入力しないことによりフォーク２１の揚高が低揚高領域であることを認識する。

荷重センサ３６は、リフトシリンダ２０の下部付近の油圧回路内に配設されている。荷重センサ３６は、フォーク２１の積載荷重（負荷荷重）を検出する。荷重センサ３６は、リフトシリンダ２０の内部の油圧を検出し、フォーク２１の積載荷重に応じた検出信号を出力する。荷重センサ３６は、例えば圧力センサからなる。そして、車両制御装置３１のＣＰＵ３１ａは、荷重センサ３６からの検出信号を入力することによりフォーク２１の積載荷重を認識する。

ティルト角センサ３７は、ティルトシリンダ１９の付近に配設されている。ティルト角センサ３７は、ティルト角を検出する。ティルト角センサ３７は、フォーク２１が水平姿勢にあるときの角度（水平角）を基準とした傾斜角を検出し、傾斜角に応じた検出信号を出力する。ティルト角センサ３７は、例えばポテンショメータからなる。そして、車両制御装置３１のＣＰＵ３１ａは、ティルト角センサ３７からの検出信号を入力することによりフォーク２１のティルト角を認識する。

ディレクションスイッチ３８は、ハンドルコラム２４に配設されており、前後進レバー２７の操作位置（前進位置又は後進位置）を検出する。ディレクションスイッチ３８は、前後進レバー２７の操作位置に応じた検出信号を車両制御装置３１に出力する。そして、車両制御装置３１のＣＰＵ３１ａは、ディレクションスイッチ３８からの検出信号を入力することにより前後進レバー２７の操作位置が前進位置又は後進位置であることを認識し、検出信号を入力しないことにより前後進レバー２７の操作位置が中立位置であることを認識する。

リフトレバーセンサ３９は、リフトレバー２８に配設されており、リフトレバー２８のレバー角（操作量）を検出する。リフトレバーセンサ３９は、リフトレバー２８のレバー角に応じた検出信号を車両制御装置３１に出力する。そして、車両制御装置３１のＣＰＵ３１ａは、リフトレバーセンサ３９からの検出信号を入力することによりリフトレバー２８のレバー角を認識する。

ティルトレバーセンサ４０は、ティルトレバー２９に配設されており、ティルトレバー２９のレバー角（操作量）を検出する。ティルトレバー２９は、ティルトレバー２９のレバー角に応じた検出信号を車両制御装置３１に出力する。そして、車両制御装置３１のＣＰＵ３１ａは、ティルトレバーセンサ４０からの検出信号を入力することによりティルトレバー２９のレバー角を認識する。

以下、車両制御装置３１のメモリ３１ｂに記憶されている前傾角度規制の制御に用いるマップデータについて図４にしたがって詳しく説明する。
図４のマップデータは、縦軸に「前傾規制角度」を示すとともに、横軸に「荷重」を示している。そして、前傾規制角度は、その角度が大きくなるほどマスト１６の前傾角度が大きくなり、図４では紙面上、縦軸の上側に向かうほど前傾規制角度が大きく、縦軸の下側に向かうほど前傾規制角度が小さく（すなわち、水平に近い）なる。本実施形態においては、図４に示すように、前傾規制角度として８つの角度Ａ１〜Ａ８を設定している。そして、角度Ａ１〜Ａ８は、角度Ａ１→角度Ａ２→角度Ａ３→角度Ａ４→角度Ａ５→角度Ａ６→角度Ａ７→角度Ａ８の順に前傾規制角度となる角度値が小さく、水平に近い角度とされており、本実施形態において角度Ａ１はマスト１６の最大前傾角度（ｍａｘ値）と等しい値に設定されている。

また、荷重は、荷重センサ３６により検出されるフォーク２１の「積載荷重」であり、図４では紙面上、横軸の右側に向かうほど荷重が重く、横軸の左側に向かうほど荷重が軽くなる。そして、図４に示す７つの荷重Ｂ１〜Ｂ７は、荷重Ｂ１→荷重Ｂ２→荷重Ｂ３→荷重Ｂ４→荷重Ｂ５→荷重Ｂ６→荷重Ｂ７の順に荷重の値が大きくなっている。

図４のマップデータでは、荷重と揚高の２つのパラメータをもとに前傾規制角度を定めている。そして、図４には、揚高「低」及び荷重の条件に対して前傾規制角度を対応付けたデータと、揚高「高」及び荷重の条件に対して前傾規制角度を対応付けたデータを示している。

本実施形態において揚高「低」の場合の前傾規制角度は、荷重に関係なく、角度「Ａ１」を定めている。これは、揚高「低」の場合、マスト１６の前傾を最大前傾角度まで許容し、前傾角度に規制を加えないことを意味している。一方、本実施形態において揚高「高」の場合の前傾規制角度は、荷重に応じて、角度「Ａ１」〜「Ａ８」を定めている。これは、揚高「高」の場合、マスト１６の前傾角度を荷重に応じて規制することを意味している。そして、本実施形態では、図４に示すように、荷重が軽いほど前傾規制角度が大きい、すなわちマスト１６の前傾を許容する前傾角度が大きく、荷重が重いほど前傾規制角度が小さい、すなわちマスト１６の前傾を許容する前傾角度が小さくなっている。

図４に示す揚高「高」及び荷重の条件に対して前傾規制角度を対応付けたデータについてさらに詳しく説明する。本実施形態においては、図４に示すように、荷重を７つの領域に設定し、その領域（荷重範囲）毎に１つの前傾規制角度を定めている。具体的に言えば、荷重Ｂ１以上〜荷重Ｂ２未満の範囲の前傾規制角度を角度Ａ２とし、荷重Ｂ２以上〜荷重Ｂ３未満の範囲の前傾規制角度を角度Ａ３とし、荷重Ｂ３以上〜荷重Ｂ４未満の範囲の前傾規制角度を角度Ａ４とし、荷重Ｂ４以上〜荷重Ｂ５未満の範囲の前傾規制角度を角度Ａ５としている。また、荷重Ｂ５以上〜荷重Ｂ６未満の範囲の前傾規制角度を角度Ａ６とし、荷重Ｂ６以上〜荷重Ｂ７未満の範囲の前傾規制角度を角度Ａ７とし、荷重Ｂ７以上の前傾規制角度を角度Ａ８としている。このように本実施形態の前傾規制角度の制御では、荷重の範囲を定め、その範囲内の荷重の変化に対する前傾規制角度を一定とし、荷重の範囲が代わることにより前傾規制角度を変更するようになっている。したがって、前傾規制角度の制御では、荷重により前傾規制角度が段階的に変化し、その変化態様としては荷重が重くなるほど前傾規制角度（許容する前傾角度）が段階的に小さくなる。なお、荷重Ｂ１未満は、前傾角度に規制を掛けない領域となっている。

そして、本実施形態の前傾規制角度の制御によれば、低揚高時の前傾姿勢よりも高揚時の前傾姿勢の方がフォークリフト１０の安定性が低下し易く、さらに高揚時の前傾姿勢においては荷重が重いほどフォークリフト１０の安定性が低下し易くなる点に着目して制御が行われる。なお、図４のマップデータは、揚高及び荷重に対してフォークリフト１０が安定する前傾角度をシミュレーションで求め、そのシミュレーションで求めた前傾角度を前傾規制角度とし、作成されている。

以下、本実施形態のフォークリフト１０の作用（車両制御装置３１の制御内容）を説明する。
車両制御装置３１のＣＰＵ３１ａは、揚高スイッチ３５の検出信号から揚高が高揚高か、又は低揚高かを検出する。また、ＣＰＵ３１ａは、荷重センサ３６の検出信号からフォーク２１に積載された荷の重さ（荷重）を検出する。そして、ＣＰＵ３１ａは、低揚高時において、図４のマップデータから荷重をもとに高揚高時における前傾規制角度を求め、その求めた前傾規制角度を前傾角度規制の制御で使用する角度としてメモリ３１ｂに記憶する。

ＣＰＵ３１ａは、低揚高時においては図４のマップデータに示すように、前傾角度規制を行わない。このため、ＣＰＵ３１ａは、ティルトレバー２９が前傾指示方向に操作された場合、ティルトレバーセンサ４０が検出するレバー角に応じてティルトシリンダ１９に作動油を供給する側の電磁比例弁３４の開度を求める。そして、ＣＰＵ３１ａは、電磁比例弁３４に電流を流し、電磁比例弁３４を求めた開度に調整する。その結果、マスト１６は、ティルトレバー２９を傾動操作した角度（レバー角）に応じた速度で前傾し、ティルトレバー２９の操作位置が中立位置に戻るまで前傾する。

また、ＣＰＵ３１ａは、リフトレバー２８が上昇指示方向又は下降指示方向に傾動操作された場合、リフトレバーセンサ３９が検出するレバー角に応じてリフトシリンダ２０に作動油を供給する側の電磁比例弁３４の開度を求める。そして、ＣＰＵ３１ａは、電磁比例弁３４に電流を流し、電磁比例弁３４を求めた開度に調整する。その結果、フォーク２１は、リフトレバー２８を傾動操作した角度（レバー角）に応じた速度で上昇又は下降し、リフトレバー２８の操作位置が中立位置に戻るまで上昇又は下降する。

そして、ＣＰＵ３１ａは、マスト１６が前傾した状態で揚高スイッチ３５の検出信号から高揚高を検出すると、メモリ３１ｂに記憶した前傾規制角度とティルト角センサ３７で検出される実際のティルト角を比較する。この比較においてＣＰＵ３１ａは、実際のティルト角が前傾規制角度未満の場合には、高揚高時におけるマスト１６の前傾状態を許容する。

その一方で、前記比較においてＣＰＵ３１ａは、実際のティルト角が前傾規制角度以上の場合には、高揚高時におけるマスト１６の前傾角度に規制を掛ける。本実施形態においてＣＰＵ３１ａは、前記規制を掛ける場合、運転者がリフトレバー２８の操作を中止しなくても、マスト１６が前傾規制角度以上に前傾している状態で、揚高が低揚高から高揚高に切り換わった時点でリフトシリンダ２０の作動（フォーク２１の上昇）を強制的に停止させる。具体的に言えば、ＣＰＵ３１ａは、リフトシリンダ２０に作動油を供給する側の電磁比例弁３４を閉じ、リフトシリンダ２０に対する作動油の供給を遮断する。本実施形態においてＣＰＵ３１ａは、電磁比例弁３４を閉じる際、図５の実線ａ１で示すように、電磁比例弁３４に供給する電流を徐々に小さくして徐々に閉じるように制御する。これにより、リフトシリンダ２０は、ＣＰＵ３１ａが作動の停止を指示した時点（図５に示す時間Ｔ０）から時間Ｔ１に掛けて減速しながら停止する。リフトシリンダ２０の作動の停止を指示するとは、電磁比例弁３４の開度を閉じるようにＣＰＵ３１ａが制御を開始することである。

なお、ＣＰＵ３１ａは、前傾角度規制の制御を実行していない場合、リフトレバー２８の上昇を指示する操作が終了した時点（リフトレバー２８が中立位置に戻された時点）で、図４の破線ａ２で示すように、即座に電磁比例弁３４を閉じる。したがって、本実施形態では、前傾角度規制の制御を実行している場合と前傾角度規制の制御を実行していない場合とでリフトシリンダ２０を停止させる制御（電磁比例弁３４の開度の制御）の態様が異なる。そして、リフトシリンダ２０は、前傾角度規制の制御を実行する場合、前傾角度規制の制御を実行しない場合に比してゆっくり停止する。すなわち、ＣＰＵ３１ａは、リフトシリンダ２０の作動が停止するまでの時間を長く制御する。この制御により、フォークリフト１０の安定性が低下し易い高揚高時の前傾姿勢の状態において、ショックレスに近い状態でリフトシリンダ２０の作動を停止させ、作動を停止させた時のショックでフォークリフト１０の安定性が損なわれることを抑制している。

また、ＣＰＵ３１ａは、前傾角度規制の制御において、前述のようにリフトシリンダ２０を停止させた時点（フォーク２１の上昇を停止させた時点）で、運転者がマスト１６を前傾及び後傾させることを規制する。すなわち、ＣＰＵ３１ａは、ティルトレバー２９が前傾指示方向及び後傾指示方向に傾動操作された場合であっても、ティルトシリンダ１９に作動油を供給する側の電磁比例弁３４に電流を流さず、閉じた状態を維持させる。この制御により、マスト１６の前傾及び後傾の各動作により、フォークリフト１０の安定性が損なわれることを回避している。

そして、フォーク２１の上昇と、マスト１６の前傾及び後傾に規制を掛けたＣＰＵ３１ａは、規制を掛けた旨を表示器２６に表示する。図７は、表示器２６に表示される内容を示す。図７の表示内容は、上昇、下降、前傾及び後傾の４つの動作方向のうち、上昇、前傾及び後傾の動作方向を示す矢印に「×（ばつ）」印を付し、これらの３方向への動作が不能な状態であることを示す。また、表示器２６に表示される内容は、前記４つの動作方向の中で下降のみが可能であることを示している。すなわち、図７の表示内容は、前傾角度規制の実行中において動作可能な方向を運転者に知らせ、下降を促す内容となっている。

そして、ＣＰＵ３１ａは、リフトレバー２８が下降指示方向に傾動操作された場合、リフトシリンダ２０に作動油を供給する側の電磁比例弁３４に電流を流して開度を調整し、フォーク２１を下降させる。このとき、ＣＰＵ３１ａは、前傾角度規制の制御を実行している場合と前傾角度規制の制御を実行していない場合とでフォーク２１を下降させる制御（電磁比例弁３４の開度の制御）の態様を異ならせる。具体的に言えば、図６に示すように、電磁比例弁３４の最大開度の値を異ならせることにより、前傾角度規制の制御を実行している場合には前傾角度規制の制御を実行していない場合に比してフォーク２１の最大下降速度が遅くなるように制御する。図６は、実線ｂ１が前傾角度規制の制御を実行していない場合の電流とレバー角の関係を示し、実線ｂ２が前傾角度規制の制御を実行している場合の電流とレバー角の関係を示す。図６に示すように、前傾角度規制の制御を実行している場合には、レバー角が角度Ｒ２（＜角度Ｒ１）に達する時点の電流値Ｉｃ（＜電流値Ｉｂ）を最大電流値として電磁比例弁３４に供給することで、電磁比例弁３４の開度は前傾角度規制の制御を実行していない時よりも小さくなる。その結果、前傾角度規制の制御を実行している場合には、フォーク２１の下降速度が遅くなる。この制御により、フォーク２１の下降時に、フォークリフト１０の安定性が損なわれることを回避している。

なお、本実施形態では、フォーク２１の下降速度について、揚高が低揚高となり、かつリフトレバー２８とティルトレバー２９が何れも中立位置になることを条件に、下降速度の制限を解除する。すなわち、前傾角度規制によりフォーク２１を下降させた運転者が、リフトレバー２８の動作を継続している間はフォーク２１の最大下降速度を低下させた状態を継続する。そして、運転者がリフトレバー２８を中立位置に戻して前記制限を解除させることにより、下降速度を前傾角度規制の制御を実行していない場合と同じ速度に戻す。また、前記制限を解除したＣＰＵ３１ａは、表示器２６に表示した下降を促す内容の表示を消す。

上記説明は、低揚高時にマスト１６を前傾させてからフォーク２１を上昇させた場合について説明したが、本実施形態の前傾角度規制の制御では高揚高時にマスト１６を前傾させる場合にも前傾角度が規制される。

すなわち、ＣＰＵ３１ａは、低揚高時において、図４のマップデータから荷重をもとに高揚高時における前傾規制角度を求め、その求めた前傾規制角度を前傾角度規制の制御で使用する角度としてメモリ３１ｂに記憶する。そして、ＣＰＵ３１ａは、高揚高時においてティルト角センサで検出される実際のティルト角とメモリ３１ｂに記憶した前傾規制角度とを比較する。この比較においてＣＰＵ３１ａは、実際のティルト角が前傾規制角度に達した場合、運転者がティルトレバー２９の操作を中止しなくても、前傾規制角度に達した時点でティルトシリンダ１９の作動（マスト１６の前傾）を強制的に停止させる。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）車両制御装置３１のＣＰＵ３１ａは、低揚高時に図４のマップデータをもとに前傾規制角度を求め、フォーク２１が高揚高に達した時の前傾角度が求めた前傾規制角度を超えている場合、電磁比例弁３４の開度調整を行って荷役装置１２（フォーク２１）の上昇を停止させる。前傾規制角度は、荷重をもとに求められる。このため、高揚高における荷役装置１２（マスト１６）の前傾は、荷重に応じた傾動角度まで許容される。すなわち、軽荷重の場合には、重荷重の場合よりも前傾させることができるようになる。したがって、高揚高の場合であっても、許容された範囲内で荷役装置１２を前傾させることができ、作業性を損なわせることがない。また、荷役装置１２は、高揚高に達した時の傾動角度と前傾規制角度をもとに上昇に規制が掛けられるため、荷役装置１２を前傾させてから上昇させる操作が行われる場合であっても、フォークリフト１０の安定性の低下を抑制できる。

（２）前傾角度規制の制御により荷役装置１２の上昇を停止させる場合には、電磁比例弁３４の開度を徐々に小さくし、図５に示すように前傾角度規制の制御を実行しない場合よりも時間を掛けて停止させるようにした。したがって、荷役装置１２を停止させる際のショックでフォークリフト１０の安定性を損なわせることなく、安定性の低下を抑制できる。

（３）前傾角度規制の制御により荷役装置１２を下降させる場合には、電磁比例弁３４の開度調整によって最大下降速度に規制を掛けるようにした。したがって、荷役装置１２を下降させる際のショックでフォークリフト１０の安定性を損なわせることなく、安定性の低下を抑制できる。

（４）そして、最大下降速度は、荷役装置１２が低揚高となり、ティルトレバー２９が一旦中立位置に戻されたことを解除条件として復帰させる。したがって、下降中に急激な速度変化が生じず、ティルトレバー２９を一旦中立位置に戻させた状態で最大下降速度を復帰させるので、安定性の低下を抑制できる。

（５）前傾角度規制時には、表示器２６を用いて荷役装置１２の下降を促す報知を行うことで、運転者に行うべき操作を明確に伝えることができる。
（６）また、前傾角度規制時には、荷役装置１２の上昇に加えて前傾及び後傾を不能とし、下降のみを許容するように制御する。したがって、フォークリフト１０の安定性を最も確保し得る動作で、前傾角度規制の状態を解除させることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、図５に示すように、荷重に応じてリフトシリンダ２０の上昇を停止させるまでの時間を変更しても良い。例えば、図５に示すように、荷重が所定値を超える場合は実線ａ１で示すように時間Ｔ１で停止させ、荷重が所定値未満の場合は二点鎖線ａ３で示すように時間Ｔ２で停止させる。

○ 実施形態において、図４のマップデータの規制角度や荷重の対応付けや区分を変更しても良い。すなわち、前傾角度規制の制御に用いるマップデータは、機台の仕様に応じて適宜変更可能である。

○ 実施形態において、ＯＮ／ＯＦＦ電磁弁を用いたアンロード弁でリフト上昇やティルト前傾・後傾を停止させたり、あるいはリフト上昇ロック弁、ティルト前傾ロック弁、ティルト後傾ロック弁などを組み合わせて所望の荷役動作を停止させるようにしても良い。

○ 実施形態において、マップデータに代えて、揚高と荷重をもとに前傾規制角度を算出する関係式を用いて前傾角度規制の制御を実行しても良い。
○ 実施形態は、バッテリと走行モータを搭載し、走行モータの駆動力により駆動輪１４を駆動するバッテリ式のフォークリフトや、エンジンを搭載し、エンジンの駆動力により駆動輪１４を駆動するエンジン式のフォークリフトに具体化しても良い。

○ 実施形態において、表示器２６による表示に代えて又は加えて、警告音の出力や警告灯の点灯／点滅により、フォーク２１の下降を促す報知を行っても良い。
○ 実施形態において、前傾角度規制の制御時に、上昇を規制し、前傾、後傾及び下降を許容しても良い。また、前記制御時に、上昇と前傾を規制し、後傾と下降を許容しても良い。

フォークリフトの側面図。 運転席前方の斜視図。 電気的構成を示すブロック図。 前傾角度規制に使用するマップデータを説明する説明図。 上昇を停止させる場合の電磁比例弁の制御態様を説明する説明図。 下降させる場合の電磁比例弁の制御態様を説明する説明図。 前傾角度規制の実行中に表示器に表示される表示内容を説明する説明図。

符号の説明

１０…フォークリフト、１２…荷役装置、１９…ティルトシリンダ、２０…リフトシリンダ、２６…表示器、３１…車両制御装置、３１ａ…ＣＰＵ、３１ｂ…メモリ、３２…油圧タンク、３３…油圧ポンプ、３４…電磁比例弁、３５…揚高スイッチ、３６…荷重センサ、３７…ティルト角センサ。

Claims (6)

1. 荷役作業を行う荷役手段を油圧機構により昇降動作及び傾動動作させる産業車両の荷役制御装置において、
   前記荷役手段に積載した荷の重さを検出する荷重検出手段と、
   前記荷役手段の揚高を検出する揚高検出手段と、
   前記荷役手段の傾動角度を検出する傾動角度検出手段と、
   揚高及び荷重と前傾規制角度の関係を表すデータを記憶した記憶手段と、
   前記荷重検出手段の荷重をもとに前記データから高揚高時における前記前傾規制角度を演算する演算手段と、
   前記荷役手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記荷役手段の揚高が前記高揚高に達した時の前記傾動角度が前記演算手段で演算した前記前傾規制角度を超えている場合、前記油圧機構を制御して前記荷役手段の上昇を停止させる規制制御を実行するとともに、
   前記規制制御により前記荷役手段の上昇を停止させた場合、前記荷役手段を前傾及び後傾させる前記傾動動作の実行を規制し、前記荷役手段の下降動作のみを許容するように制御することを特徴とする産業車両の荷役制御装置。
2. 前記制御手段は、前記規制制御を実行する場合、前記規制制御を実行しない場合に比して、前記荷役手段の上昇の停止を指示してから実際に停止する迄の時間を長くするように前記油圧機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の産業車両の荷役制御装置。
3. 前記制御手段は、前記規制制御を実行する場合、前記規制制御を実行しない場合に比して、前記荷役手段の停止位置から前記荷役手段を下降させるときの最大下降速度を遅くするように前記油圧機構を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の産業車両の荷役制御装置。
4. 前記制御手段は、前記荷役手段の揚高が低揚高となり、かつ運転者が前記下降を指示する際に操作する指示手段の操作位置が中立位置に戻されたことを解除条件として前記最大下降速度を、前記規制制御を実行しない場合の最大下降速度に戻すことを特徴とする請求項３に記載の産業車両の荷役制御装置。
5. 前記油圧機構は、前記荷役手段を昇降動作させるリフトシリンダと、前記荷役手段を傾動動作させるティルトシリンダと、前記リフトシリンダ及び前記ティルトシリンダに対する作動油の供給流路を切り換える電磁比例弁とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の産業車両の荷役制御装置。
6. 前記制御手段が前記規制制御により前記荷役手段の上昇を停止させたことに伴って、運転者に対し前記荷役手段の下降を促す報知を行う報知手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の産業車両の荷役制御装置。

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