JPH07187025A

JPH07187025A - 車両用横転防止キャスター装置

Info

Publication number: JPH07187025A
Application number: JP33315493A
Authority: JP
Inventors: Takaharu Nakano; 隆治中野
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-25

Abstract

(57)【要約】【目的】車体の横傾動に対し、即時に作動し、かつ確
実に車体を支持することのできる。【構成】油圧回路５１，６１に接続されて伸縮可能な
シリンダ部３２，６２を主体とし、油圧回路５１，６１
に配設された電磁切換弁５３，６３には車体２２側に配
設された車体２２の傾動姿勢を検知する姿勢角センサー
６０の信号を受けてシリンダ部３２，６２を伸長作動す
るコントローラ５８を接続し、シリンダ部３２，６２の
ロッド３８の先端側には球状キャスター４５を取付け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の横転を防止す
るためのキャスタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の車両、例えば三輪式フォ
ークリフト１の横転防止装置としては実開昭５９−９１
２９５号公報のものがある。この公報に開示された技術
内容は図８および図９に示すように車体２に取付けられ
た後輪３の左右の対称位置の車体２側には横転防止用の
補助輪装置４が設けられている。

【０００３】この補助輪装置４は図９に示すように車体
２の取付部には内側が垂直面を有し、外側に所定の角度
で開拡する開拡面を有する縦孔５が開設され、この縦孔
５の前後方向にはピン８が設けられ、同ピン８には所定
の長さの揺動杆９が縦孔５内で揺動可能に設けられ、こ
の揺動杆９の先端には下端拡径部９ａが形成され、この
揺動杆９には支持杆１０が上下動可能に取付けられてい
る。

【０００４】この支持杆１０は揺動杆９の拡径部９ａを
摺動可能に嵌合する所定の長さの筒状体に形成され、こ
の支持杆１０の下端には旋回テーブル金具１１を介して
車輪１２が取付けられて、同車輪１２は旋回可能に設け
られいてる。このように形成された支持杆１０には揺動
杆９の拡径部９ａが摺動可能に嵌合され、上端側にはカ
バー１３が揺動杆９の拡径部９ａを係止するように設け
られている。このように設けられた支持杆１０は揺動杆
９に対し伸縮可能に設けられるとともに、同揺動杆９を
介してピン８を中心として内外方向へ揺動可能に設けら
れている。

【０００５】また、この揺動杆９および支持杆１０を垂
設した縦孔５の所定の高さ位置には交差状に横孔１４が
形成され、この横孔１４は縦孔５を前後に横切る断面略
矩形形状に形成されて、内側より外側に向けて所定の角
度で上り傾斜に形成され、この横孔１４には所定の肉厚
を有する板状のストッパー部材１５が挿入されている。
このストッパー部材１５の両側（前後側）には横孔１４
の両縁部を転動するコロ１６ａ，１６ｂが設けられ、そ
の中央部には外側縁１５ａに開口されて揺動杆９を挿通
し、かつカバー１３と係合する溝部１７が凹設されてい
る。このように設けられたストッパー部材１５は車体２
がほぼ水平状態にある通常の走行時には縦孔５の垂直面
より内側の位置に収容されており、車体２が所定の角度
横傾斜した場合に横孔１４は外側に向かう下り傾斜とな
って、ストッパー部材１５は外側へ移動するとともに、
その溝部１７に揺動杆９が嵌まり込み、カバー１３と係
合されて支持杆１０の短縮が阻止されて車体２を支持す
るように設けられている。また、図１０に示すように、
上記ストッパー部材１５に代り縦孔１８の外側の傾斜面
１８ａの所定の位置に車体２が横傾斜して場合に支持片
１０のカバー１３と係合する固定ストッパー１８ｂを設
けて車体２が所定角度以上横傾斜した場合、この固定ス
トッパー１８ｂを介して車体２を支持する構成が開示さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の構成におけるストッパー部材１５は横孔１４の傾斜
に対しコロ１６ａ，１６ｂを介して移動する構成のもの
であるから、移動の応答性、確実性に乏しく、また、縦
孔１８の傾斜面１８ａに形成した固定ストッパー１８ｂ
との係合においても確実性に乏しいことから、横転防止
のタイミングに問題点があり、また、支持杆１０の下端
部に旋回テーブル金具１１を介して取付けた車輪１２は
通常のリング状のものであることから、横傾斜した支持
状態で車輪１２の転動方向の側面より障害物等により外
力が作用すると同車輪１２は旋回テーブル金具１１を介
して転動方向と直角方向に回動され、このためブレーキ
作用を生じて車体２がスピーンする問題があり、とく
に、旋回時には横転に繋がる恐れのある問題があった。
本発明は、上記従来の問題点を解決すべくなされたもの
で、車体の横傾動に対し、即時に作動し、かつ確実に車
体を支持することのできる車両用横転防止キャスター装
置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記技術課題
を解決するため、車体のリヤ側の左右の所定位置に配設
される車両用横転防止キャスター装置であって、油圧回
路に接続されて伸縮可能なシリンダ部を主体とし、前記
油圧回路に配設された電磁切換弁には車体側に配設され
た車体の傾動姿勢を検知する姿勢角センサーの信号を受
けて前記シリンダ部を伸長作動するコントローラを接続
し、前記シリンダ部のロッドの先端側には路面に接地し
て車両を支持する球状キャスターを取付ける構成とした
車両用横転防止キャスター装置である。

【０００８】

【作用】上記構成としてことにより、車両の旋回時に、
その車両速度および操舵角が横転危険範囲となると姿勢
角センサーよりの信号を受けてシリンダ部を即座に伸長
作動して車両を支持する。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明すると、図１はフォークリフト２１の左側面図、図
２は図１のフォークリフトの後面図を示すもので、この
フォークリフト２１の車体２２のフロント側にはフロン
トアクスル２３の両側に前輪２４が取付けられ、また、
リヤ側にはステアリング２５に連繋されて操舵するステ
アレング操舵部２６により回転駆動される１輪の後輪２
７が取付けられ、この後輪２７を中心とする左右の所定
の距離を隔てた車体２２側には車両用横転防止キャスタ
ー装置３１（以下、単にキャスター装置という）が設け
られている。なお、このキャスター装置３１は対称形状
に形成されているので、左側のキャスター装置３０に付
いて説明する。

【００１０】この車体２２側のキャスター装置３１の取
付部には図３および図４に示すように取付凹部２８が形
成されている。この取付凹部２８は内側に垂直壁面２８
ａが形成され、外側には所定の角度で開拡状に傾斜壁面
２８ｂが形成され、この取付凹部２８の頂面２８ｃには
所定の間隔で支持部材２９が取付けられ、同支持部材２
９には軸ピン３０を介してキャスター装置３１が取付け
られている。なお、この取付凹部２８のリヤ側には取付
用孔２８ｄが開設されている。

【００１１】このキャスター装置３１はシリンダ部３２
を主体とするもので、このシリンダ部３２は円筒状のシ
リンダ本体３３の上部にはヘッドカバー３４が取付けら
れ、このヘッドカバー３４の外側面には取付凹部２８の
支持部材２９の軸ピン３０に枢着され、ばね座３６を有
する取付部材３５が取付けられている。また、このシリ
ンダ本体３３には所定の長さのロッド３８を有するピス
トン３７が摺動可能に嵌装されて、同シリンダ本体３３
はピストン３７によりピストン室３９とロッド室４０と
に区画され、このピストン室３９は図６に示すように油
圧配管５１に接続され、また、ロッド室４０には所定の
ばね圧を有する戻しコイルばね４１が納められ、このロ
ッド室４０側にはロッド３８の挿通孔４３を有し、かつ
戻しばね４１のばね座４４を有するロッドカバー４２が
取付けられている。また、このロッド３８の球状輪４６
を有する球状キャスター４５が一体あるいは着脱可能に
設けられている。

【００１２】このように形成されたキャスター装置３１
は取付部材３５を介して支持部材２９の軸ピン３０に枢
着されるとともに、同取付部材３５のばね座３６と取付
凹部２８の頂面２８ｃとの間には所定のばね圧を有する
コイルばね４７が弾着されてキャスター装置３１は取付
凹部２８の傾斜壁面２８ａとほぼ平行状に傾斜保持され
ている。このように取付けられたキャスター装置３１の
ピストン室３９には油圧配管５１が接続されている。

【００１３】このピストン室３９に接続される油圧回路
５１は図６に示すようにモータＭにより駆動されるポン
プＰの吐出口に接続される荷役系油圧回路あるいはパワ
ーステアリング油圧回路の管路５０より分岐されるもの
で、この管路５０に接続された分岐管５２は３ポート２
位置電磁切換弁５３のＰポートに接続され、この分岐管
５２には所定の間隔で２個の逆止弁５４，５５が配設さ
れるとともに、この逆止弁５４，５５間にはアキューム
レータ５６が配設されている。また、電磁切換弁５３は
通常にはそのＢポートが接続管５７を介してピストン室
３９に接続されてピストン３７は戻しコイルばね４１に
より上動されている。また、この電磁切換弁５３のソレ
ノイドSOL はコントローラ５８に接続されるとともに、
このコントローラ５８は例えば計器盤５９側に配設され
た姿勢角センサー６０に接続されている。

【００１４】この姿勢角センサー６０としては各種のセ
ンサーが考慮されるもので、一般に車両の横転の概念と
しては、車両のばね上重心点に、Ｗ／ｇ・Ｖ²／Ｒの遠心力が働くときに、１／ｇＲ・Ｖ²≧ｂ／ｈo (1) になると転覆される。Ｗ＝車両ばね上重量、ｇ＝重力の
加速度、Ｖ＝車速、Ｒ＝旋回半径、ｈo ＝重心高さ、ｂ
＝重心とタイヤ接地点との水平距離。このとき、ｂ／ｈ
＝ｔａｎθとすれば、θは最大傾斜角で、これを越すと
転覆することとなる。したがって、上記式（１）より、
例えば、従来公知の加速度センサーと方向センサー（例
えばレーザレートセンサー、ガスレートセンサー）との
組み合わせ、あるいはステアリングに附設されるステア
リングセンサーと加速度センサーあるいは速度センサー
との組み合わせ等よりなるもので、本例においては例え
ばステアリング２５に附設されるステアリングセンサー
Ｒs と例えば駆動軸（後輪２７）側に取付けられる速度
センサーＶs とを組み合わせた姿勢角センサー６０の場
合を例示するもので、その車両の横転角度θより、横転
危険範囲の車速および左右の操舵角が各センサーＲs,Ｖ
s に設定されて、このセンサーＲs,Ｖs からの信号を左
旋回の場合は左側のコントローラ５８が、また、右旋回
の場合には右側のコントローラ５８がそれぞれ受けて電
磁切換弁５３を作動するように設定されている。また、
このコントローラ５８はフォークリフト２１の旋回時、
ステアリングセンサーＲs からのみの横転危険範囲の信
号を受けても速度センサーＶs よりの危険範囲の信号を
受けない場合は作動しないように設定されている。な
お、姿勢角センサーとして高い安定度と精度のものとし
てはバーティカルジャイロがある。

【００１５】本例キャスター装置３１は上記のように構
成されたものであるから、通常の走行時にはピストン室
３９には油圧は作用していないので、ピストン３７は戻
しコイルばね４１により上動されてロッド３８は短縮さ
れ、同ロッド３８の先端に設けられた球状キャスター４
５は路面、例えば後輪２７が路面凹部に入っても走行に
影響しない高さ位置に保持されている。

【００１６】この通常の運転状態（車両の水平状態）よ
り、フォークリフト２１を左旋回操作し、車両速度およ
び操舵角が横転危険範囲となるとセンサー６０よりの信
号に基づいて左側のコントローラ５８は電磁切換弁５３
のソレノイドSOL をオン作動する。これによりＡポート
はＰポートと接続されてアキュームレータ５６に蓄圧さ
れた油圧はピストン室３９に流入して即座にロッド３８
が伸長作動され、先端の球状キャスター４５の球状輪４
６は路面に接地されてフォークリフト２１は所定の傾斜
角度で支持されて、横転を防止することができるととも
に、荷役中の荷物の荷崩れを著減することができる。な
お、このキャスター装置３１より支持する傾斜角度はフ
ォークリフトガ２１が旋回走行より直進走行へ移行して
車両の重心点回りの遠心力が解けると元の水平位置に復
帰できる傾斜角度である。また、右旋回の場合も同様に
作用される。

【００１７】そして、フォークリフト２１が旋回走行よ
り直進走行へ移行することにより車両が水平状態に復帰
されるとステアリングセンサーＲs からの信号をコント
ローラ５８は受けて電磁切換弁５３のソレノイドSOL を
オフ作動してＢポートはＴポートと接続されるととも
に、これによりピストン３７は戻しコイルばね４１の復
元力により上動され、球状キャスター４５は元の位置に
保持される。とくに、この球状キャスター４５は転動の
方向性を持たない球状輪４６を有するものであるから、
旋回走行時にキャスター装置３１が作動されて球状輪４
６が接地された状態で、この球状輪４６に障害物により
外力が作用しても、外力は分散されるとともに、方向性
がないことから、従来の旋回テーブル金具１１に取付け
た車輪１２のようにブレーキ作用を生ずることがないの
で安全性を高めることができ、また、通常には所定の高
さ位置に保持されているのでフォークリフト２１の最低
地上高を犠牲にすることがなく、また、磨耗が少ないの
でコスト的に有利となる。

【００１８】次に、図７はキャスター装置３１の他の態
様の油圧回路６１を示すもので、この場合、キャスター
装置３１のシリンダ部６２は上記実施例の戻しコイルば
ね４１を排除してピストン３７の往復動を油圧により作
動する構成としたもので、同ピストン部６２のピストン
室６２ａには４ポート２位置電磁切換弁６３のＡポート
が接続され、また、ロッド室６２ｂには４ポート２位置
電磁切換弁６３のＢポートが接続されている。このよう
に配設された４ポート２位置電磁切換弁６３には第１実
施例と同様にコントローラ５８、姿勢角センサー６０が
接続され、キャスター装置３１はその横転防止時の伸長
作動および短縮作動を応答よく確動される。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成したことに
より、車両の通常の運転状態より、左右いずれかに旋回
操作し、車両速度および操舵角が横転危険範囲となると
姿勢角センサーよりの信号に基づいて旋回方向のコント
ローラは電磁切換弁をオン作動する。これによりアキュ
ームレータに蓄圧された油圧はピストン室に流入して即
座にロッドが伸長作動され、先端の球状キャスターの球
状輪は路面に接地されて車両は所定の傾斜角度で支持さ
れて、横転を防止することができるとともに、荷物の荷
崩れ等を著減することができる。とくに、旋回時にキャ
スター装置が作動されて球状輪が接地された状態で、こ
の球状輪に障害物により外力が作用しても、外力は分散
されるとともに、球状輪自体に方向性がないことから、
従来の旋回テーブル金具に取付けた車輪のようにブレー
キ作用を生ずることがないので安全性を高めることがで
き、また、通常には所定の高さ位置に保持されているの
で、磨耗が少ないのでコスト的に有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フォークリフトの左側面図である。

【図２】図１の後面図である。

【図３】車両用横転防止キャスター装置の取付部の断面
図である。

【図４】図３の断面図である。

【図５】(a) は車両用横転防止キャスター装置が伸長作
動した状態図である。(b) は車両用横転防止キャスター
装置が短縮作動した状態図である。

【図６】車両用横転防止キャスター装置の油圧回路図で
ある。

【図７】車両用横転防止キャスター装置の他の油圧回路
図である。

【図８】従来の横転防止用の補助輪装置を取付けたフォ
ークリフトの後面図である。

【図９】従来の横転防止用の補助輪装置の取付部の断面
図である。

【図１０】従来の横転防止用の他の補助輪装置の取付部
の断面図である。

【符号の説明】

２２車体３１横転防止用の補助輪装置３２，６２シリンダ部３８ロッド４５球状キャスター４６球状輪５１，６１油圧回路５３，６３電磁切換弁５８コントローラ６０姿勢角センサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体のリヤ側の左右の所定位置に配設さ
れる車両用横転防止キャスター装置であって、油圧回路
に接続されて伸縮可能なシリンダ部を主体とし、前記油
圧回路に配設された電磁切換弁には車体側に配設された
車体の傾動姿勢を検知する姿勢角センサーの信号を受け
て前記シリンダ部を伸長作動するコントローラを接続
し、前記シリンダ部のロッドの先端側には球状キャスタ
ーを取付ける構成とした車両用横転防止キャスター装
置。