JP3539346B2 - リーチ式フォークリフト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リーチ式フォークリフトに関し、特にそのブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に従来のリーチ式フォークリフトの側面を示す。また、図１２は、かかるリーチ式フォークリフトの平面を概念的に示したものである。リーチ式フォークリフト１の車両前部には、左右一対のリーチレグ２が設けられている。一対のリーチレグ２の間には、左右一対のフォーク３を支持するマスト装置４がリーチレグ２に沿ってスライド可能に設けられている。また、各リーチレグ２の前端には、前輪５が設けられている。一方、車両後部には、運転席６を有する機台７が設けられている。また、機台７には駆動輪及び操舵輪として機能する第１の後輪８と、機台７を支持する支持輪として車両の進行に従動するだけの第２の後輪９が配設されている。また、かかるリーチ式フォークリフトには、第１の後輪８だけを制動する図示しないブレーキ装置が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のリーチ式フォークリフトにおいては、図１１に示されるように、一対のフォーク３に荷１０を載せると、荷１０の重量Ｗに起因して前輪５において図中反時計方向のモーメントＭ１が働くこととなり、後輪８に作用する鉛直下向きの荷重（以下、「後輪荷重」と称する）Ｎが減少することがある。このため、荷１０を載せた状態でブレーキがかけられると、後輪荷重の減少により後輪８のスリップなどが生じ易く、また、荷１０の重量分だけ車両全体の重量が増加することも相俟って、制動距離が長くなる問題があった。
【０００４】
また、制動力が作用する第１の後輪８は、図１２に示されるように、車両幅方向の中心Ｃから片側にずれているため、車両にヨーイングモーメントが発生し、制動時車両が僅かに旋回してしまうことがあった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、制動距離の短縮を図ることができると共に、制動時の車両の旋回量を減少させることができるリーチ式フォークリフトを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明のリーチ式フォークリフトは、車両後部に位置し、後輪が設けられた機台と、前記機台内に形成された運転席と、車両前部に位置して、左右一対の前輪を有する左右一対のリーチレグと、前記リーチレグに沿ってスライド可能なマスト装置と、前記マスト装置に支持された左右一対のフォークと、前記後輪のスリップを検出するためのスリップ検出手段と、デッドマンブレーキとして機能すると共に、ブレーキ作用命令があったときに前記後輪にブレーキをかける後輪ブレーキ装置と、前記後輪ブレーキ装置による後輪制動によって、前記スリップ検出手段が前記後輪の所定条件以上のスリップ発生を検出した場合に前記前輪にブレーキをかける油圧前輪ブレーキ装置と、前記油圧前輪ブレーキ装置の作動時にフォークリフトに作用し得るピッチングモーメントに応じて荷役用のオイルポンプによりアキュムレータに貯えられたオイルを所望の選択液圧で前記油圧前輪ブレーキ装置に作用させることにより前輪ブレーキ力を変更するブレーキ力変更手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、好適には、前記ブレーキ力変更手段は、前記フォークの揚高を基に前記前輪ブレーキ力を変更させてもよく、更に、前記フォークに搭載された荷の重量をも加味して前記前輪ブレーキ力を変更させてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００９】
実施の形態１．
図１にこの発明の実施の形態１に係るリーチ式フォークリフトを示す。リーチ式フォークリフト２１の車両前部には、車両前後方向に延長し、相互に平行且つ車両幅方向に離隔した左右一対のリーチレグ２２が設けられている。各リーチレグの前端部には、前輪２３が取り付けられている。また、一対のリーチレグ２２の間には、マスト装置２４がリーチレグ２２に沿ってスライド可能に設けられている。マスト装置２４には、左右一対のフォーク２５がリフトブラケット２６を介して取り付けられている。
【００１０】
一方、車両後部には、運転席２７及び機能品室２８を備えた機台２９が設けられている。機能品室２８の下部には、駆動輪及び操舵輪として機能する第１の後輪３０が設けられている。また、運転席２７の下方には、機台２９を支持する支持輪として車両の進行に従動するだけの第２の後輪３１が配設されている。また、運転席２７の床面３２には、いわゆるデッドマンタイプのブレーキペダル３３が配設されている。すなわち、ブレーキペダル３３は、運転者がブレーキペダル３３を踏むとブレーキが解除され、踏んでいない状態では車両が走行しないような安全ブレーキとして機能する。また、運転席２７には、車両を前後進及び加減速させるアクセル手段としてアクセルレバー３４が設けられている。
【００１１】
また、機台２９には、図２に概念的に示されるように、コントローラ４０、荷役モータ４１、オイルポンプ４２、オイルタンク４３、オイルコントロールバルブ４４、ブレーキバルブアセンブリ４５、アキュムレータ４６及び圧力スイッチ４７が設けられている。また、一対の前輪２３のそれぞれ近傍にはドラム式の前輪ブレーキ装置４８及び前輪回転数センサ４９が設けられている。後輪３０の近傍には図示しない後輪ブレーキ装置及び後輪回転数センサ５０が設けられている。また、ブレーキバルブアセンブリ４５は、図３に示されるように、減圧弁６０、シャットオフ弁６１及びリニアソレノイド弁６２を備えている。
【００１２】
また、図４の（ａ）及び（ｂ）に示されるようにマスト装置２４は、フォーク２５を昇降可能に支持するインナマスト７０と、そのインナマスト７０を昇降可能に支持するアウタマスト７１と、更にフォーク２５の高さを検出する揚高検出手段としてスイッチ７２及びスイッチ作動部７３とを備えている。スイッチ７２はアウタマスト７１に取り付けられており、スイッチ作動部７３はインナマスト７０に取り付けられている。フォーク２５は、インナマスト７０がアウタマスト７１に沿って上昇する動作に伴い、インナマスト７０に沿って上昇するようになっている。よって、フォーク２５が設定高さまで上昇すると、インナマスト７０の上昇によりスイッチ作動部７３がスイッチ７２を作動させるので、これにより、フォーク２５の高さがスイッチ７２に規定される設定高さよりも高いか否かが検出される。
【００１３】
次にこのような構成を有するリーチ式フォークリフトの動作について説明する。まず、リーチ式フォークリフト２１が駐車しているとき、すなわち運転席２７内に運転者が乗っていないときは、ブレーキペダル３３が上がった状態であり、この状態は安全ブレーキの作動状態であり、機械的なリンクにより後輪３０にブレーキをかけている。なお、このとき、コントローラ４０には安全ブレーキが作動状態である情報及び前輪２３が停止している情報すなわち前輪２３の回転数がゼロである情報も送られており、それにより前輪ブレーキ装置４８は解放されたままである。
【００１４】
次に、リーチ式フォークリフト２１を走行させる場合、まず、運転者がブレーキペダル３３を踏むと、後輪３０に作用する後輪ブレーキ装置が解放される。そして、運転者がアクセルレバー３４を車両前方に揺動させると、その動作がアクセルレバー前進信号としてコントローラ４０に送られ、車両の前進が始まる。次に、車両の減速あるいは停止をさせる場合、アクセルレバー３４を車両後方に揺動させると、その動作がアクセルレバー後進信号としてコントローラ４０に送られる。これにより、コントローラ４０は、アクセルレバー３４が車両進行方向（前進方向）と逆方向（後退方向）に揺動されていることを認識し、その状態を「ブレーキ作用命令」と認識して、後輪３０にブレーキをかける。
【００１５】
ここで、フォーク２５に荷を搭載した状態では、マストのスライド方向の位置により駆動輪（第１の後輪）の輪荷重が減少してしまう場合がある。このため、後輪３０にブレーキをかけた際、ブレーキの制動能力がタイヤの伝達力より大きいため、後輪３０がロック又はスリップしてしまい制動力が不足することがある。もし後輪３０がロック等していなければ、前輪２３と後輪３０との回転速度はほぼ同じであり、前輪２３と後輪３０との回転速度の差、即ちすべり速度はゼロとなっているはずである。一方、後輪３０のロック等が生じると、後輪３０の回転数から算出される回転速度はほぼゼロとなるが、その間も車両は前進しているため、従動輪である前輪２３は回転し続け、前輪回転数センサ４９によって検出された前輪２３の回転数から求まる回転速度はゼロではない。したがって、後輪３０がロック等すると、前輪２３と後輪３０との回転速度には差が生じ、即ちすべり速度が生じることになる。
【００１６】
よって、コントローラ４０は、前輪２３と後輪３０との回転速度の差であるすべり速度が所定値以上になったときには、後輪３０がロックあるいはスリップしており、前輪２３にもブレーキが必要であると判定し、前輪ブレーキ装置４８によって前輪２３にもブレーキがかけられる。これにより、フォーク２５に荷を搭載した状態でも、十分な制動力が得られ、制動距離を小さくし安全にブレーキをかけることができる。また、荷の搭載時及び非搭載時の間で、制動距離の差を小さくすると共に運転者にさほど変わらない制動フィーリングを与えることが可能となっている。
【００１７】
また、荷を搭載している状態では、フォーク２５が上昇していると、その分フォーク２５及び荷の重心位置も上昇し、その結果フォークリフト全体の重心位置も上昇する。したがって、同じブレーキ力が作用してもフォークリフト全体の重心位置が上昇した分だけ、大きなピッチングモーメント（前下がりのモーメント）がかかり、運転者に不安を抱かせるおそれある。よって、本発明では上述したように前輪ブレーキ装置４８によって前輪２３にかけられるブレーキ力は、ブレーキ時にフォークリフトに作用すると想定されるピッチングモーメントの大きさを考慮して以下のように変更されるようになっている。
【００１８】
図５に示されるようにステップＳ１として、コントローラ４０にアクセルレバー３４によるブレーキ作用命令が入力されると、コントローラ４０は、ステップＳ２として前後輪のすべり速度が所定値以上か否か判断する。ここで、すべり速度が所定値未満ならば前輪ブレーキが必要なほど後輪のロック等が生じていないものと判定され、後輪ブレーキのみによる通常のブレーキ作用が行われる。一方、すべり速度が所定値以上である場合には、ステップＳ３として図６に示したブレーキ液圧マップより目標とする液圧を取得する。すなわち、コントローラ４０には、スイッチ７２により検出されたフォーク２５が設定高さよりも上昇しているか否かの情報が入力されており、それによりフォーク２５が設定高さよりも上昇していない場合にはコントローラ４０は正規液圧を選択し、設定高さよりも上昇している場合には、ブレーキ時に前後方向のピッチング動作が運転者のフィーリングを悪化させない程度の正規液圧よりも低い補正液圧を選択する。コントローラ４０は、ブレーキ液圧の選択が終了すると、ステップＳ４として前輪ブレーキを作動させる。
【００１９】
図２及び図３において、コントローラ４０はシャットオフ弁６１及びリニアソレノイド弁６２に通電して、シャットオフ弁６１を開弁させると共に、選択した液圧を発生するようにリニアソレノイド弁６２の開弁量を調整する。それにより、アキュムレータ４６に貯えられたオイルが所望の選択液圧で前輪ブレーキ装置４８に作用し、一対の前輪２３にブレーキが掛けられる。このとき、フォーク２５が設定高さよりも上昇している場合には、前輪ブレーキ力が低く設定され、過度の前輪ブレーキ力が作用することが防止されているので、車両のピッチング動作が助長することがなく、フォーク高揚高時にも運転者のフィーリングを悪化させずに制動距離を短縮することができる。また、前輪ブレーキ装置４８の油圧の解放は、リニアソレノイド弁６２を操作して前輪ブレーキ装置４８とオイルタンク４３とを連通するだけで行われ、したがって前輪ブレーキ装置４８への油圧の供給及び解放は実質的にリニアソレノイド弁６２だけで行えるようになっている。
【００２０】
また、アキュムレータ４６へのオイルの蓄圧については、以下のように行われる。荷役作業が実施される際には、荷役モータ４１が起動しオイルポンプ４２が駆動される。これにより、オイルタンク４３内のオイルは、荷役作業のための液圧を発生させるオイルコントロールバルブ４４に供給されると共に、減圧弁６０を介してアキュムレータ４６内にも供給される。そして、減圧弁６０のパイロット圧が一定値以上になると減圧弁６０が閉弁し、閉弁中のシャットオフ弁６１及び逆止弁６０ａの作用によりアキュムレータ４６内の液圧が一定に維持される。また、荷役作業が実施されていないときは、圧力スイッチ４７に監視されているアキュムレータ４６内の液圧が一定値未満に低下するとコントローラ４０によりオイルポンプ４２が駆動されアキュムレータ４６内の蓄圧が実施されるようになっている。
【００２１】
以上のようにして前輪ブレーキが掛けられると、コントローラ４０は、図５のステップＳ５として車両が停止したか否か判断する。車両が停止していない場合には更にステップＳ６として制動信号を解除してもよいか否かを判断する。すなわち前後輪のすべり速度が所定値未満ならば前輪ブレーキが必要なほど後輪のロック等は起きていないものとして判断される。コントローラ４０は、上記ステップＳ５において車両が停止していると判断した場合、またはステップＳ６において制動信号を解除してもよいと判断した場合には、ステップＳ７として前輪ブレーキを解除する。
【００２２】
また、上記の前輪ブレーキ作用は、アクセルレバー３４によるブレーキ作用命令だけでなく、ブレーキペダル３３による安全ブレーキ作動状態の情報が入力されることによっても行われる。すなわち、例えば走行中に何らかの要因により運転者が運転姿勢を崩したりあるいは運転席２７から落ちたりしてブレーキペダル３３から足が離れると、ブレーキペダル３３が上がって安全ブレーキの作動状態となる。コントローラ４０は、その情報を認識し、アクセルレバー３４による「ブレーキ作用命令」がなくても、機械的にかかる後輪ブレーキ装置の作用により後輪３０にブレーキがかかるのと共に、その際に必要があれば前輪ブレーキも作用させ、なお且つフォーク２５の揚高に応じてその前輪ブレーキ力の変更調整も行う。
【００２３】
実施の形態２．
次に本発明の実施の形態２に係るリーチ式フォークリフトについて説明する。本実施の形態では、アウタマスト７１には２つのスイッチが設けられており、それに応じて図７に示されるように補正液圧値を２つ有するブレーキ液圧マップを使用する。これにより、補正液圧値が１つの場合よりもさらに適当なブレーキ液圧が得られるようになる。さらに、補正液圧値は２つに限られず、３つ以上で実施することも可能である。
【００２４】
実施の形態３．
次に本発明の実施の形態３に係るリーチ式フォークリフトについて説明する。本実施の形態では、フォークの揚高に応じて無段階に補正液圧が変化する図８に示されるようなブレーキ液圧マップを使用する。すなわち、例えばインナマストにワイヤ又はチェーンを接続し、インナマストの昇降によるワイヤ等のスライド量をエンコーダ又はポテンショメータ内蔵のリールによって検出し、それによりフォーク２５の揚高を検出する。そして、図８のマップに示されるように、揚高が所定値以下では正規液圧を用い、所定値以上では揚高の増加に反比例して減少する補正液圧を用いる。これにより、フォーク２５の揚高に応じて連続的にブレーキ液圧を変更することができ、制動距離の短縮及びピッチング動作によるフィーリングの悪化防止の観点でより最適なバランスを満たした前輪ブレーキ力を得ることができる。
【００２５】
実施の形態４．
次に本発明の実施の形態４に係るリーチ式フォークリフトについて説明する。本実施の形態では、フォーク２５の揚高だけでなくフォーク２５に搭載した荷の重量をも加味して前輪ブレーキに関する液圧を変化させる図９に示されるようなブレーキ液圧マップを使用する。具体的には、フォークの荷役シリンダに接続する油路中に荷役圧力センサを設け、それにより検出した荷の重量を「軽」、「中」及び「重」の３つのクラスに分けて認識し、且つ、フォークの揚高も「低」、「中」及び「高」の３つのクラスに分けて認識する。そして、揚高が「低」クラスの場合には荷の重量にかかわらず正規液圧による前輪ブレーキを掛け、揚高が「中」クラスの場合には荷の重量が「重」クラスの場合にのみ正規液圧よりも低い補正液圧による前輪ブレーキを掛け、揚高が「高」クラスの場合には荷の重量が「中」及び「重」クラスの場合に補正液圧による前輪ブレーキを掛けるようにする。すなわち、換言すると荷の重量が大きい場合ほど、正規液圧と補正液圧との境界となるフォーク揚高が低く設定されている。これにより、揚高が「中」クラスでも荷が重いときには前輪ブレーキ力を軽減してピッチング動作を抑え、また、揚高が「高」クラスでも荷が軽いときには前輪ブレーキ力を軽減せずに制動距離を短縮するのに十分な前輪ブレーキを得ることができ、現実的な要求により則した前輪ブレーキ力の変更が可能となっている。なお、荷の重量や揚高のクラスはそれぞれ３クラスに限定されるものではなく、２クラス或いは４以上のクラスを採用することも可能である。
【００２６】
実施の形態５．
次に本発明の実施の形態５に係るリーチ式フォークリフトについて説明する。本実施の形態では、フォーク２５の揚高及び荷の重量を考慮して補正液圧が無段階に変更される図１０に示されるようなブレーキ液圧マップを使用する。上記実施の形態４と同様にフォークの荷役シリンダに接続する油路中に荷役圧力センサを設け、それにより検出した荷の重量に、フォーク揚高の２分の１を掛けた値を評価対象値として算出し、かかる評価対象値が所定値未満では一定の正規液圧を用い、所定値以上では該評価対象値の増加に反比例して減少する補正液圧を用いる。これにより、荷の重量も加味したより現実的な前輪ブレーキ力の変更が可能となり、また、制動距離の短縮及びピッチング動作によるフィーリングの悪化防止の観点でより最適なバランスを満たした前輪ブレーキ力を得ることができる。
【００２７】
その他の実施の形態．
また、本発明は、上述した複数の実施の形態以外に以下のような態様で実施することも可能である。
すなわち、本発明の前輪ブレーキ装置としては、ドラム式のブレーキ以外に、ディスクブレーキなどその他の形式のブレーキを適宜用いることも可能である。
【００２８】
また、本発明のアクセル手段は、揺動式のアクセルレバー３４として示されていたが、これに限定されるものではなく、例えば、回転式やスライド式のアクセル手段であってもよい。
【００２９】
また、本発明の安全ブレーキ手段は、ブレーキペダル３３として示されていたが、これに限定されるものではなく、例えば、ボタン式のものであってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリーチ式フォークリフトによれば、フォークに荷を搭載した状態でも、十分な制動力が得られ、制動距離を小さくし安全にブレーキをかけることができ、また、荷の搭載時及び非搭載時の間で、制動距離の差を小さくすると共に運転者にさほど変わらない制動フィーリングを与えることが可能となっている。さらに、前輪ブレーキ力は、フォークの揚高を基に、また、フォークに搭載された荷の重量をも加味して変更されるため、制動距離の短縮を図ることが可能でありながら、高揚高荷役時、また重量物の荷役時にもピッチング動作によるフィーリングの悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るリーチ式フォークリフトの斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るリーチ式フォークリフトの構成を概念的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るリーチ式フォークリフトのブレーキバルブアセンブリの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るリーチ式フォークリフトのマスト装置の概要を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るリーチ式フォークリフトの前輪ブレーキの作動を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１に係るリーチ式フォークリフトに用いられた前輪ブレーキ液圧マップを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るリーチ式フォークリフトに用いられた前輪ブレーキ液圧マップを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るリーチ式フォークリフトに用いられた前輪ブレーキ液圧マップを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係るリーチ式フォークリフトに用いられた前輪ブレーキ液圧マップを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係るリーチ式フォークリフトに用いられた前輪ブレーキ液圧マップを示す図である。
【図１１】従来のリーチ式フォークリフトの側面図である。
【図１２】従来のリーチ式フォークリフトの平面を概念的に示す図である。
【符号の説明】
２１ リーチ式フォークリフト
２２ リーチレグ
２３ 前輪
２４ マスト装置
２５ フォーク
２７ 運転席
２９ 機台
３０ 後輪
４８ 前輪ブレーキ装置
４９ 前輪回転数センサ
５０ 後輪回転数センサ

Claims (3)

1. 車両後部に位置し、後輪が設けられた機台と、
   前記機台内に形成された運転席と、
   車両前部に位置して、左右一対の前輪を有する左右一対のリーチレグと、
   前記リーチレグに沿ってスライド可能なマスト装置と、
   前記マスト装置に支持された左右一対のフォークと、
   前記後輪のスリップを検出するためのスリップ検出手段と、
   デッドマンブレーキとして機能すると共に、ブレーキ作用命令があったときに前記後輪にブレーキをかける後輪ブレーキ装置と、
   前記後輪ブレーキ装置による後輪制動によって、前記スリップ検出手段が前記後輪の所定条件以上のスリップ発生を検出した場合に前記前輪にブレーキをかける油圧前輪ブレーキ装置と、
   前記油圧前輪ブレーキ装置の作動時にフォークリフトに作用し得るピッチングモーメントに応じて荷役用のオイルポンプによりアキュムレータに貯えられたオイルを所望の選択液圧で前記油圧前輪ブレーキ装置に作用させることにより前輪ブレーキ力を変更するブレーキ力変更手段と
   を備えたことを特徴とするリーチ式フォークリフト。
2. 前記ブレーキ力変更手段は、前記フォークの揚高を基に前記前輪ブレーキ力を変更させることを特徴とする請求項１に記載のリーチ式フォークリフト。
3. 前記ブレーキ力変更手段は、前記フォークに搭載された荷の重量をも加味して前記前輪ブレーキ力を変更させることを特徴とする請求項２に記載のリーチ式フォークリフト。

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