JP3334582B2 - 産業車両の車体揺動制御装置及び産業車両 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行輪を支持する
車軸が車体に揺動可能に設けられた産業車両において、
車体の安定を図るべく走行状態や荷役状態によって車軸
の揺動を規制する制御を行う産業車両の車体揺動制御装
置及び産業車両に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、フォークリフト等の産業車両で
は、走行時の車体姿勢の安定を図るため、後輪を支持す
る車軸が車体に対して揺動可能に取付けられている。し
かし、フォークリフトの旋回時には遠心力による横向き
の力（横Ｇ）が働くため、車軸が揺動すると却って車体
が横方向へ傾動し、旋回時の走行安定性が低下する。

【０００３】そこで、特開昭５８−２１１９０３号公報
には、フォークリフトに遠心力を検出する旋回検出手段
を設け、車両に働く遠心力が所定値以上になると、車軸
を車軸固定機構にて固定する技術が開示されている。こ
のフォークリフトでは、車軸が固定されることで旋回時
の車体の傾きが小さく抑えられ、安定な姿勢で旋回する
ことができる。

【０００４】また、特開昭５８−１６７２１５号公報に
は、フォーク上の積荷の荷重が所定重量以上になったこ
とを検知する重荷重検知手段と、フォークが所定高さ以
上に上昇したことを検知する高揚高検知手段とを備え、
両検知手段が共に検知状態となったときに、車軸をロッ
クさせる技術が開示されている。この技術によれば、重
荷重かつ高揚高で車両の重心が高くなって相対的に不安
定なときに、車軸がロックされるので安定な姿勢で旋回
することができる。

【０００５】特開昭５８−１６７２１５号公報の技術で
は、高荷重かつ高揚高のときに常に車軸がロックされる
ようになっており、車両に働く横Ｇは考慮されていかな
った。そのため、横Ｇが最も過酷な状況を想定して安全
を見越し、車軸をロックさせる高揚高のしきい値を低め
に設定しておく必要があった。従って、横Ｇが小さいと
きには、車軸が不要にロックされることになっていた。

【０００６】そこで、本願出願人は、特開昭５８−２１
１９０３号公報の技術のような旋回検出手段を併せて設
け、横Ｇを考慮する構成を提案している。横Ｇが大きい
ときに車軸がロックするため、高揚高のしきい値をより
高く設定することができ、車軸の不要なロックを減らす
ことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高揚高のしき
い値を高くして荷役作業のときの不要なロックを減らせ
るものの、横Ｇのしきい値を高揚高のしきい値に合わせ
た小さめに設定する必要があった。従って、揚高が低い
場合における旋回時に、車軸が不要にロックされるとい
う問題が依然残っていた。

【０００８】車体の左右の安定性が本当に低下する高揚
高かつ高荷重では、車軸をロックさせて左右の安定性を
高めたい。そのために高揚高のしきい値を本当に必要な
高さにまで引き上げたい。しかし、高揚高のしきい値を
高くしてしまうと、横Ｇによる車軸の不要なロックが増
えてしまう。このように車軸の不要なロックの問題があ
るため、高揚高のしきい値を本当に必要な高さにまで一
概に高くしてしまうことができなかった。よって、車軸
の不要なロックを十分減らすことができなかった。

【０００９】車軸が不要にロックされると、車軸の揺動
により確保されるはずの路面追従性が損なわれる。例え
ば空荷の状態で横Ｇがしきい値を超えて車軸がロックさ
れた場合、車重が後輪側にかかっているので、凹凸路面
を走行しているときに前輪の片方が浮き上がる場合があ
り、前輪が駆動輪であればその接地圧の低下によるスリ
ップを招き易くなる。また、高荷重の状態であれば車重
が前輪側にあるため、車軸がロックされると、後輪の片
方が路面の突起に乗り上げたときに、後輪のもう片方が
路面から浮き上がった状態になるため、操舵追従性が損
なわれる。

【００１０】また、車軸がロックされた状態では、後輪
の片方が路面の突起に乗り上げたときの車体後部が浮き
上がり量が、車軸のアンロック時の２倍になるため、車
体が前後に不安定になり易い。さらに車軸のロックは、
車体が路面の影響を受け易くなって、車体ががたつくな
どの乗り心地の低下を招くという問題もある。そのた
め、車軸の不要なロックをできるだけ低減させることが
重要となる。

【００１１】よって、高荷重であっても本当に左右の安
定性が要求される揚高に達したときに、車軸をロックさ
せたかった。本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その第１の目的は、荷役状態と走行
状態を検出して車軸を揺動規制制御する産業車両におい
て、車軸の不要な揺動規制を低減することができる産業
車両の車体揺動制御装置及び産業車両を提供することに
ある。第２の目的は、荷役状態によって車軸が揺動規制
される高揚高のしきい値を本当に必要な揚高に引き上げ
て設定することができ、荷役作業時における車軸の不要
な揺動規制を低減することにある。第３の目的は、車軸
の揺動規制が解除されたときに、車体が不安定になるこ
とを防止することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために請求項１に記載の発明では、車体に対して上下
方向に揺動可能に支持された車軸と、前記車軸の揺動を
規制するための車軸規制機構と、車両の走行状態を検出
する検出手段と、車両に設けられた昇降体の揚高を検出
する揚高検出手段と、前記昇降体に積載された荷の荷重
を検出する荷重検出手段と、前記各検出手段の検出値に
基づいて前記車軸規制機構を作動制御する制御手段とを
備え、前記揚高検出手段は、高揚高および複数の揚高の
それぞれの境界においてオン・オフが切換わるように設
けられた複数のスイッチ式の検知器からなり、高揚高か
つ高荷重が前記両検出手段により検出されたときに前記
車軸規制機構を作動させるための高揚高と、該高揚高未
満において前記検出手段により検出された走行状態に基
づき前記車軸規制機構を作動させるか否かの判定に使う
設定値を揚高に応じて決めるための複数の揚高とを検出
することをその要旨とする。

【００１３】

【００１４】第２の目的を達成するために請求項２に記
載の発明では、車体に対して上下方向に揺動可能に支持
された車軸と、前記車軸の揺動を規制するための車軸規
制機構と、車両の走行状態を検出する検出手段と、車両
に設けられた昇降体の揚高を検出する揚高検出手段と、
前記昇降体に積載された荷の荷重を検出する荷重検出手
段と、前記各検出手段の検出値に基づいて前記車軸規制
機構を作動制御する制御手段とを備え、前記揚高検出手
段は、高揚高かつ高荷重が前記両検出手段により検出さ
れたときに前記車軸規制機構を作動させるための高揚高
と、該高揚高未満において前記検出手段により検出され
た走行状態に基づき前記車軸規制機構を作動させるか否
かの判定に使う設定値を揚高に応じて決めるための複数
の揚高とを検出し、前記制御手段は、前記車軸規制機構
が作動されたときの揚高と、現在の揚高とのうちより高
い方の揚高に応じた前記設定値を使って前記走行状態に
基づく前記車軸規制機構の作動の解除を行なうことをそ
の要旨とする。

【００１５】請求項４に記載の発明では、産業車両に
は、請求項１又は請求項２に記載の前記車体揺動制御装
置が備えられている。 （作用） 請求項１に記載の発明によれば、揚高検出手段および荷
重検出手段により、高揚高かつ高荷重が検出されたとき
に、制御手段により車軸規制機構が作動される。検出手
段により検出された走行状態に基づき車軸規制機構を作
動させるか否かの判定に使う設定値は、高揚高未満にお
ける揚高に応じて複数通りに決まる。従って、高揚高の
設定の仕方に関係なく、低揚高のときに使用する設定値
を決めることが可能になる。よって、低揚高において車
軸が無駄に揺動規制される頻度が減ることになる。ま
た、複数のスイッチ式の検知器が、高揚高および複数の
揚高のそれぞれの境界においてオン・オフが切換わるこ
とにより、高揚高および複数の揚高が検出される。よっ
て、揚高の検出数が少なければ、揚高検出手段の構成の
簡素化が可能となる。

【００１６】

【００１７】請求項２に記載の発明によれば、揚高検出
手段および荷重検出手段により、高揚高かつ高荷重が検
出されたときに、制御手段により車軸規制機構が作動さ
れる。検出手段により検出された走行状態に基づき車軸
規制機構を作動させるか否かの判定に使う設定値は、高
揚高未満における揚高に応じて複数通りに決まる。従っ
て、高揚高の設定の仕方に関係なく、低揚高のときに使
用する設定値を決めることが可能になる。よって、低揚
高において車軸が無駄に揺動規制される頻度が減ること
になる。また、走行状態に基づき車軸規制機構の作動が
解除されるときは、車軸規制機構が作動されたときの揚
高と、現在の揚高とのうちより高い方の揚高に応じた設
定値が使われる。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、産業車両
には、請求項１又は請求項２に記載の車体揺動制御装置
が備えてられているので、請求項１又は請求項２に記載
の発明と同様の作用が得られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図６に従って説明する。本実施形態におけ
る産業車両としてのフォークリフト１は、前輪駆動・後
輪操舵の四輪車である。図３に示すように、左右一対の
アウタマスト２間に昇降可能に設けられたインナマスト
３には、その上部のスプロケットに掛装されたチェーン
（いずれも図示せず）を介して荷役用移動体としてのフ
ォーク４が昇降可能に吊下されている。アウタマスト２
は車体としての車体フレーム１ａに対してティルトシリ
ンダ５を介して傾動可能に連結されている。フォーク４
はリフトシリンダ６が駆動されてインナマスト３が上下
動することで昇降するようになっている。

【００２０】左右の前輪７はデフリングギア８（図１に
示す）及び変速機（図示せず）を介してエンジン９と作
動連結され、エンジン９の動力によって駆動される。図
１，図２に示すように、車体フレーム１ａの後下部に
は、車軸としてのリアアクスル１０が車幅方向へ延びた
状態でセンタピン１０ａを中心に上下方向に揺動可能に
支持されている。左右の後輪１１は、リアアクスル１０
に配設されたステアリングシリンダ（図示せず）の左右
一対のピストンロッドに操向可能に作動連結され、ハン
ドル１２の操作に基づいてステアリングシリンダが駆動
されることにより操舵される。

【００２１】図２に示すように、車体フレーム１ａとリ
アアクスル１０との間には、１個の油圧式のダンパ（油
圧シリンダ）１３が両者を連結する状態で配設されてい
る。ダンパ１３は、シリンダ１３ａを車体フレーム１ａ
に連結するとともに、ピストン１３ｂから延びるピスト
ンロッド１３ｃをリアアクスル１０に連結する状態にあ
る。

【００２２】ダンパ１３は、第１管路Ｐ１および第２管
路Ｐ２を介して電磁切換弁１４と接続されている。各管
路Ｐ１，Ｐ２は、シリンダ１３ａ内においてピストン１
３ｂにより区画された第１室Ｒ１と第２室Ｒ２のそれぞ
れに連通している。電磁切換弁１４は、ノーマルクロー
ズタイプの２ポート２位置切換弁であって、そのスプー
ルには止弁部１５と流弁部１６が形成されている。第２
管路Ｐ２から分岐した第３管路Ｐ３の末端には、作動油
が貯溜されたアキュムレータ１７がチェック弁１８を介
して接続されている。ダンパ１３内で漏れ等のために不
足した作動油は、アキュムレータ１７から補給される。
また、第２管路Ｐ２上には絞り弁１９が設けられてい
る。なお、ダンパ１３および電磁切換弁１４等によって
車軸規制機構が構成される。

【００２３】電磁切換弁１４のスプールが図２に示す遮
断位置に配置されると、ダンパ１３の両室Ｒ１，Ｒ２間
での作動油の流出・流入が不能になって、リアアクスル
１０がロックされる。一方、電磁切換弁１４のスプール
が連通位置（図２の状態からスプールが反対位置に切換
えられた位置）に配置されると、ダンパ１３の両室Ｒ
１，Ｒ２間での作動油の流出・流入が可能になって、リ
アアクスル１０が自由に揺動できるフリー状態になる。
リアアクスル１０は車体フレーム１ａの下部に形成され
た一対のストッパ１ｂに当接することで、その揺動範囲
が最大±４°で規制されるようになっている。電磁切換
弁１４は、図３に示すように車体前部に組付けられたコ
ントローラ２０により切換制御される。

【００２４】図１に示すように、フォークリフト１に
は、ヨーレートセンサ２１、車速センサ２２、揚高セン
サ２３，２４、圧力センサ２５および揺動角センサ２６
が設けられている。各センサ２１〜２６は、走行状態や
荷役状態に応じた必要時にリアアクスル１０をロックさ
せるスウィング制御に使用されるものであり、フォーク
リフト１の走行状態や荷役状態を検出するために設けら
れたものである。各センサ２１〜２６は、いずれもコン
トローラ２０に接続されている。なお、センサ２１，２
２により検出手段が構成される。センサ２３，２４によ
り揚高検出手段及びスイッチ式の検出器が構成される。
圧力センサ２５により荷重検出手段が構成される。

【００２５】ヨーレートセンサ２１は例えばジャイロス
コープからなり、車体のヨーレート（角速度）Ｙ（ rad
／sec ）を検出可能な所定の向きに保持され、コントロ
ーラ２０と共に車体前部に組付けられている。ジャイロ
スコープは圧電式ジャイロスコープ、ガスレート式ジャ
イロスコープ、光学式ジャイロスコープ等のどの方式の
ものを使用してもよい。

【００２６】車速センサ２２は、デフリングギヤ８の回
転速度を検出してフォークリフト１の車速Ｖを間接的に
検出する。車速センサ２２の検出値はコントローラ２０
に出力される。

【００２７】２個の揚高センサ２３，２４は、アウタマ
スト２の所定高さにそれぞれ取付けられている。揚高セ
ンサ２３，２４は例えばリミットスイッチからなる。フ
ォーク４の最大揚高Ｈmax は５ｍまたは６ｍである。揚
高センサ２３はフォーク４の揚高が２ｍ未満でオフ、２
ｍ以上でオンし、揚高センサ２４はフォーク４の揚高が
４ｍ未満でオフ、４ｍ以上でオンする。よって、２個の
揚高センサ２３，２４のオン・オフの組合わせをみるこ
とで、コントローラ２０はフォーク４の揚高が０〜２ｍ
（低揚高）、２〜４ｍ（中揚高）、４ｍ以上（高揚高）
の３つの高さ範囲のうちどの範囲に属するのかを検出す
る。

【００２８】圧力センサ２５は、リフトシリンダ６の底
部に取付けられ、そのシリンダ内の油圧を検出すること
で、フォーク４に積載された荷の荷重ｗを間接的に検出
する。圧力センサ２５の検出値はコントローラ２０に出
力される。

【００２９】揺動角センサ２６は、図１，図２に示すよ
うに車体フレーム１ａの側面に支持され、リアアクスル
１０の揺動変位がリンク機構２７を介して回転に変換さ
れた回転量を検出し、リアアクスル１０の揺動角θを間
接的に検出する。揺動角センサ２６は例えばポテンショ
メータからなる。揺動角センサ２６の検出値はコントロ
ーラ２０に出力される。ここで、揺動角θは、車体フレ
ーム１ａの水平線を基準の０°としたときのリアアクス
ル１０の傾斜角で表わされ、−４°≦θ≦４°の範囲の
値をとる。

【００３０】次に、フォークリフト１に備えられた車体
揺動制御装置の電気的構成を図４に基づいて説明する。
コントローラ２０にはマイクロコンピュータ２８、Ａ／
Ｄ変換回路２９〜３２及び励消磁駆動回路３３等が内蔵
されている。マイクロコンピュータ２８は、ＣＰＵ（中
央演算処理装置）３４、ＲＯＭ（読取専用メモリ）３
５、ＲＡＭ（読取書込可能メモリ）３６、クロック回路
３７、入力インタフェイス３８及び出力インタフェイス
３９を備える。

【００３１】ＣＰＵ３４には、各センサ２１，２２，２
５，２６からの検出値がＡＤ変換回路２９〜３２を介し
て入力されるとともに、揚高センサ２３，２４のオン・
オフ信号が入力される。ＣＰＵ３４は、各センサ２１，
２２，２５，２６からの検出値に基づきヨーレートＹ，
車速Ｖ，荷重ｗ，揺動角θを検出するとともに、揚高セ
ンサ２３，２４のオン・オフの組合わせから揚高Ｈが低
揚高、中揚高、高揚高のいずれにあるかを検出する。ま
た、ＣＰＵ３４は荷重ｗの値から低荷重（ｗ＜ｗo ）・
高荷重（ｗ≧ｗo ）の判別をする。

【００３２】また、ＣＰＵ３４が励消磁駆動回路３３に
出力する励消磁信号に基づいてソレノイド１４ａの励磁
・消磁が切換えられることで、電磁切換弁１４は切換制
御される。励消磁駆動回路３３はＣＰＵ３４から消磁信
号（ロック信号）を入力したときにソレノイド１４ａに
電流を供給せず、励磁信号（アンロック信号）を入力し
たときにソレノイド１４ａに電流を供給する。

【００３３】ＣＰＵ３４はＲＯＭ３５に記憶されたスウ
ィング制御のためのプログラムデータを例えば数１０ミ
リ秒毎に実行する。ＣＰＵ３４はこのプログラムデータ
の実行中に走行状態と荷役状態を検出する。

【００３４】本実施形態では、走行状態を２つの物理量
から検出する。すなわち、車両に働く横Ｇ（旋回時に車
体の横方向に働く遠心加速度）Ｇs と、ヨーレートＹの
経時変化を示すヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴとである。
横Ｇの値Ｇs は、ヨーレートＹと車速Ｖを用いて、式
Ｇs ＝Ｖ・Ｙ より計算する。また、ヨーレート変化率
ΔＹ／ΔＴは、前回と今回のヨーレートＹの差分から求
めている。ヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴと横Ｇの値Ｇs
とのいずれか一方が各々のしきい値（設定値）ｙo ，ｇ
o 以上になるとリアアクスル１０をロックさせるように
している。

【００３５】また、荷役状態については、高揚高かつ高
荷重のときを検出する。高揚高・高荷重の荷役ロック条
件成立時に、原則としてリアアクスル１０を常時ロック
させるようにしている。但し、図６に示すように、揺動
角｜θ｜が２°を超える範囲（θ＞２°またはθ＜−２
°）（同図におけるフリー領域）にある特殊なケースに
限り、荷役ロック条件成立時でもリアアクスル１０をロ
ックさせないようにしている。これは、後輪１１の片方
が突起等に乗り上げた状態でリアアクスル１０をロック
することを防ぐためである。ここで、揺動角θが２°以
下の範囲であれば、リアアクスル１０がロックされても
左右の後輪１１は共に水平路面に接地する。

【００３６】荷役ロック条件の判定と、設定値ｇo の選
定は、図５に示すマップＭを参照することにより荷重値
ｗと揚高値Ｈに基づいて行われる。マップＭに示すよう
に、高揚高（Ｈ≧４ｍ）・高荷重（ｗ≧ｗo ）のときに
荷役ロックが設定されている。揚高センサ２４は、高揚
高のしきい値（４ｍ）を検出するために使われる。高荷
重（ｗ≧ｗo ）の状態において本当にリアアクスル１０
のロックが必要となる揚高が４ｍである。

【００３７】また、横Ｇのしきい値ｇo には、２通りの
値が設定されている。すなわち、低揚高（０〜２ｍ）の
ときは例えば０．１８（Ｇ）が設定され、中揚高（２〜
４ｍ）のときと、高揚高（４ｍ以上）かつ低荷重（ｗ≦
ｗo ）のときは、例えば０．０８（Ｇ）が設定されてい
る。揚高センサ２３は、２つのしきい値ｇo ＝０．１８
（Ｇ），０．０８（Ｇ）が変更される境界に相当する揚
高を検出するために使われる。２つのしきい値ｇo の境
界である高さ（２ｍ）は、高揚高のしきい値の高さ４ｍ
を二等分した高さに設定されている。なお、設定値ｇo
，ｙo は、走行安定性を図るべく走行実験もしくは理
論計算から求められており、その具体的な数値は機種や
車両の使用条件等によって適宜変更できる。

【００３８】次に、フォークリフト１の運転中にＣＰＵ
３４が実行するスウィング制御について説明する。ＣＰ
Ｕ３４は数１０ミリ秒毎にスウィング制御のプログラム
データを実行する。まずヨーレートＹ、車速Ｖ、揚高
Ｈ、荷重ｗ、揺動角θを読み込み、走行状態と荷役状態
を調べる。走行状態については検出値Ｙ，Ｖを用いて、
ヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴと、横ＧをＧs ＝Ｖ・Ｙを
演算する。

【００３９】横Ｇのしきい値ｇo の選定は、図５に示す
マップＭを参照して行われる。２つの揚高センサ２３，
２４が共にオフとなる低揚高（０〜２ｍ）のときは、し
きい値ｇo ＝０．１８（Ｇ）に設定される。２つの揚高
センサ２３，２４のうち揚高センサ２３が少なくともオ
ンとなる中揚高（２〜４ｍ）と高揚高（４ｍ以上）のと
きは、荷役ロック条件成立時を除き、しきい値ｇo ＝
０．０８（Ｇ）に設定される。横Ｇの値Ｇs がこのしき
い値ｇo （＝０．０８または０．１８（Ｇ））を超える
か、ヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴがしきい値ｙo を超え
たときに、リアアクスル１０はロックされる。

【００４０】本実施形態では、２個の揚高センサ２３，
２４を設け、揚高センサ２４を荷役ロックのための高揚
高のしきい値（４ｍ）を検出するための専用にし、揚高
センサ２３を走行ロックの判定に使用する横Ｇのしきい
値ｇo （０．０８または０．１８（Ｇ））の選定の目安
にする揚高の検出用に使い分けをしている。このため、
荷役ロックがなされる高揚高のしきい値（４ｍ）未満の
範囲において、横Ｇのしきい値ｇo を多段階（本例では
２段階）に設定できるようになり、揚高毎に横Ｇのしき
い値が変わることで、旋回時におけるリアアクスル１０
の不要なロックが低減される。

【００４１】つまり、従来のように横Ｇのしきい値が１
つで高揚高のしきい値に拘束される構成では、例えば高
揚高のしきい値を４ｍにしたときの低揚高（Ｈ＜２ｍ）
でのしきい値ｇo を０．０８（Ｇ）にせざるを得なかっ
た。これに対し、本実施形態では、高揚高のしきい値４
ｍに拘束されることなく、低揚高（Ｈ＜２ｍ）のしきい
値ｇo を０．１８（Ｇ）に設定できる。このため、従来
装置の構成ではリアアクスルが不要にロックされること
になっていた横Ｇの値Ｇｓが０．０８〜０．１８（Ｇ）
のときでも、リアアクスル１０がロックされなくなる。

【００４２】また、荷役作業時に高揚高かつ高荷重とな
ると、リアアクスル１０はロックされる。このとき高揚
高と判定される揚高は、そのときの荷重ｗ（≧ｗo ）に
とって本当にリアアクスル１０をロックさせたい揚高で
ある。従って、高揚高かつ高荷重となって本当に車体の
左右の安定性が求められるときにリアアクスル１０がロ
ックされることになる。よって、高揚高かつ高荷重での
荷役作業が、車体が左右に傾きに難い安定な車体姿勢で
行われる。

【００４３】ただし、後輪１１の片方が突起に乗り上げ
るなどしてリアアクスル１０が車体フレーム１ａに対し
て揺動角｜θ｜＞２°（θ＞２°またはθ＜−２°）で
傾斜した状態で、フォーク４を上昇させて高揚高かつ高
荷重になったときは、リアアクスル１０はロックされな
い。その後、突起がなくなるところまで移動すると、乗
り上げていた後輪１１はリアアクスル１０が揺動するこ
とで路面に接地する。そして、リアアクスル１０が車体
フレーム１ａに対してほぼ水平状態になった時点でロッ
クされる。よって、突起がなくなるところまで移動した
ときに乗り上げていた後輪１１の片方が浮き上がる不具
合が回避される。よって、このような特殊なケースにお
いても、荷役作業時における車体の安定性が確保され
る。なお、高揚高かつ高荷重のときで揺動角｜θ｜が２
°を超えたときでも、Ｇs 値とΔＹ／ΔＴ値のいずれか
一方がそれぞれのしきい値ｇo ，ｙo を超えて走行ロッ
ク条件が成立したときには、リアアクスル１０はロック
される。

【００４４】また、ＣＰＵ３４は走行ロック条件の成立
によってリアアクスル１０がロックされたときの揚高
が、高揚高・中揚高・低揚高のどの揚高に属していたか
を記憶している。現在の揚高がリアアクスル１０がロッ
クされたときの揚高より低くなっても、横Ｇのしきい値
ｇo はリアアクスル１０がロックされたときの揚高の初
期のしきい値に基づいて走行ロック条件が成立するか否
かの判断をする。よって、リアアクスル１０がロックさ
れた後に、フォークリフト１を旋回させ、その旋回中に
例えばフォーク４を下降させる操作をして下位の揚高に
切換わっても、揚高の切換わりだけを契機としてその旋
回途中にリアアクスル１０のロックが解除されることが
ない。このため、このような旋回中に揚高を下げる操作
が仮になされたとしても、リアアクスル１０のロックが
維持されるので、車両が不安定になる心配がない。つま
り、例えば中揚高でロックされたリアアクスル１０のロ
ックが低揚高で解除されたときは、そのときの横Ｇがし
きい値ｇo ＝０．０８（Ｇ）未満になっているので、車
体の安定性は保たれる。

【００４５】また、例えばフォークリフト１が旋回し始
めたときは、まずΔＹ／ΔＴ値がしきい値ｙo を超え、
横Ｇが大きくなり始める前に早めにリアアクスル１０が
ロックされるため、リアアクスル１０は車体フレーム１
ａにほぼ平行な水平状態でロックされる。また、旋回方
向を例えば右旋回から左旋回へ切換えるときは、その切
返し途中で横Ｇが「０」の値を通るが、ハンドル１２の
回転中であるためにΔＹ／ΔＴ値がしきい値ｙo を超え
た状態に維持されるので、旋回方向を切換える間、リア
アクスル１０のロックは継続される。このため、旋回方
向を切換えるときも、車体の姿勢が安定する。以上詳述
したように本実施形態によれば、以下の効果が得られ
る。

【００４６】（１）２個の揚高センサ２３，２４を設
け、揚高センサ２４を荷役ロックのための高揚高のしき
い値を検出するための専用にし、揚高センサ２３を走行
ロックの判定に使用する横Ｇのしきい値ｇo の選定の目
安にする揚高の検出用に使い分けしているので、高揚高
と判定されるときの揚高を、そのときの荷重（高荷重）
にとって本当にリアアクスル１０をロックさせたい揚高
に設定できる。従って、高揚高かつ高荷重となって本当
に車体の左右の安定性が要求されるときにだけ、リアア
クスル１０をロックさせることができ、荷役ロック時に
おけるリアアクスル１０の不要なロックを減らすことが
できる。よって、従来、リアアクスル１０の不要なロッ
クのために問題となっていた、車体の前後の安定性の喪
失、後輪１１の浮き上がりによる走行不安定、路面の影
響を受け易いことによる車体のがたつきによる乗り心地
の低下などの不具合がもたらされる頻度を減らすことが
できる。

【００４７】（２）２個の揚高センサ２３，２４を、高
揚高のしきい値の検出用と、横Ｇのしきい値ｇo の選定
の目安にする揚高の検出用に使い分けたことから、荷役
ロックがなされる高揚高のしきい値（４ｍ）未満の範囲
において、横Ｇのしきい値ｇo を多段階（本例では２段
階）に設定できる。この結果、横Ｇのしきい値ｇo を揚
高毎に小刻みに設定でき、旋回時におけるリアアクスル
１０の不要なロックを減らすことができる。よって、従
来、リアアクスル１０の不要なロックのために問題とな
っていた、車体の前後の安定性の喪失、前輪（駆動輪）
７の浮き上がりによるスリップの恐れ、後輪１１の浮き
上がりによる走行不安定、路面の影響を受け易いことに
よる車体のがたつきによる乗り心地の低下などの不具合
がもたらされる頻度を減らすことができる。

【００４８】（３）リアアクスル１０がロックされたと
きの揚高の属する範囲を記憶し、現在の揚高がリアアク
スル１０がロックされたときの揚高より低いときは、初
期の揚高における横Ｇのしきい値ｇo を採用して、リア
アクスル１０のロックの解除を行うので、リアアクスル
１０のロック状態での旋回中にフォーク４を下降させる
操作をして下位の揚高に切換わっても、その揚高の切換
わりだけを契機にしてロック解除されることを防止する
ことができる。従って、このような操作をした後にリア
アクスル１０のロックが解除されたとしても、そのとき
は横Ｇが上位の揚高におけるしきい値ｇo 以下に十分小
さくなっているので、車体の安定を保つことができる。

【００４９】（４）２個の揚高センサ２３，２４をリミ
ットスイッチとし、横Ｇのしきい値ｇo の境界に相当す
る揚高でオン・オフが切換わるように使用して、各揚高
センサ２３，２４のオン・オフの組合わせから３つの揚
高を検出するようにしたので、この実施形態のように検
出する揚高が３つと少なく２個のリミットスイッチで済
むときには、揚高用センサのコストを安価に抑えること
ができる。また、リミットスイッチのようなスイッチ式
センサであれば、ＡＤ変換回路も不要である。

【００５０】（５）高揚高・高荷重であっても、後輪１
１の片方が路面の突起に乗り上げてリアアクスル１０が
車体フレーム１ａに対して傾斜している（揺動角θが２
°を超えている）ときには、リアアクスル１０がフリー
状態に保持されるので、突起がなくなるところまで移動
したときに、乗り上げた後輪１１を浮き上がることなく
路面に確実に接地させることができる。このため、四輪
が路面にしっかり接地し、車体の安定を確保して荷役作
業をすることができる。

【００５１】（６）揚高センサ２３のオン・オフの切換
わりの揚高を、高揚高のしきい値４ｍを二等分する高さ
である２ｍに設定したので、横Ｇがしきい値ｇo 以上に
なったときのリアアクスル１０の不要なロックをほぼ最
も効果的に減らすことができる。

【００５２】尚、上記実施形態に限定されず、次のよう
に実施することもできる。 ○ 高揚高のしきい値である揚高を、横Ｇのしきい値を
変更する境界にも利用し、中揚高と高揚高で横Ｇのしき
い値を異なる値に設定してもよい。例えば図７に示すマ
ップＭ１のように、高揚高のしきい値（＝４ｍ）未満の
中揚高では横Ｇを０．１２（Ｇ）とし、高揚高のしきい
値（＝４ｍ）以上の高揚高では横Ｇを０．０８（Ｇ）と
すれば、中揚高におけるリアアクスル１０の不要なロッ
クの頻度を前記実施形態よりさらに減らすことができ
る。

【００５３】○ 揚高の連続変化を検出可能な揚高セン
サを使用し、横Ｇのしきい値を揚高Ｈに対して連続的に
変化するように設定してもよい。例えば、図８に示すよ
うに、リフトブラケット４ａに連結されたワイヤ４０が
巻取方向に付勢された状態で巻取られているリール４１
の回転量を検出するリール式の揚高センサ４２を使用し
て揚高Ｈを連続的に検出する。もちろん、揚高を連続的
に検出可能な揚高センサとしては、例えばリフトシリン
ダ６の底部側から油中に発した超音波がピストンに反射
して戻るまでの所要時間を計測してピストンの位置を検
出する方式の超音波センサを使用することもできる。

【００５４】例えば図９（ａ），（ｂ）に示すようにマ
ップＭ２を作成する。マップＭ２は、荷重ｗが低荷重か
高荷重かによって使い分けられる。マップＭ２には横Ｇ
のしきい値が揚高Ｈに対して連続的に変化して設定され
ている。揚高ｈo が、リアアクスル１０を本当にロック
させたい高揚高のしきい値である。この構成によれば、
横Ｇのしきい値を揚高に対して連続的に変化させて設定
できるので、走行時におけるリアアクスル１０の不要な
ロックを大幅に減らすことができる。

【００５５】○ 荷重ｗと揚高Ｈの両方を連続的に検出
し、横Ｇのしきい値を荷重と揚高の両方に対して連続変
化するように設定してもよい。例えば圧力センサ２５と
リール式の揚高センサ４２とを使用する。揚高センサ
は、リフトシリンダ６のピストン位置を連続的に検出す
る超音波センサでもよい。例えば図１０に示すようにマ
ップＭ３を作成する。このマップＭ３には、横Ｇのしき
い値が荷重ｗと揚高Ｈの両方に対して連続的に変化する
ように設定されている。この構成によれば、横Ｇのしき
い値を揚高Ｈと荷重ｗの両方に対して連続的に変化させ
て設定できるので、旋回時におけるリアアクスル１０の
フリー領域を最も広く確保できる。よって、走行時にお
けるリアアクスル１０の不要なロックをほぼ無くすこと
ができる。

【００５６】○揚高センサは２個に限定されない。スイ
ッチ式の揚高センサ（リミットスイッチ）を３個以上設
け、横Ｇのしきい値を多く設定して走行時におけるリア
アクスル１０の不要なロックをさらに減らすようにして
もよい。ただし、スイッチ式のセンサの場合、個数が増
えるとコスト、取付けの手間が増えることになるので、
３個以下が好ましい。もちろん、４個設けても構わな
い。

【００５７】○ 揚高角センサ２６を無くし、高揚高か
つ高荷重のときにはリアアクスル１０を常時ロックさせ
る構成としてもよい。 ○ 車軸規制機構は、ダンパのロック・アンロックを制
御する装置（機構）に限定されない。例えば特開昭５８
−１６７２１５号公報に開示された装置のように、車体
（フレーム）と車軸との隙間にブロックを挿入して車軸
を固定する機構であっても構わない。

【００５８】○ 走行状態を検出するための検出手段
は、ヨーレートセンサと車速センサの組合わせに限定さ
れない。横Ｇとヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴを算出する
ために必要な検出値が得られるセンサであればよい。例
えば後輪１１の操舵角（タイヤ角）を検出するタイヤ角
検出器と車速センサの組合わせとし、タイヤ角と車速Ｖ
の２つの検出値を使って、横Ｇの値Ｇs （＝Ｖ² ／ｒ）
やヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴ（＝Ｖ・Δ（１／ｒ）／
ΔＴ）を計算するようにしてもよい。なお、ここで
「ｒ」はタイヤ角から決まる旋回半径である。また、加
速センサとヨーレートセンサを採用して各検出値に基づ
き、横Ｇの検出値Ｇs とヨーレート変化率ΔＹ/ ΔＴを
計算してもよい。

【００５９】○ 走行状態を検出するための物理量は、
横Ｇだけとしてもよい。ヨーレート変化率は必ずしも必
要ではない。また、ヨーレート変化率ΔＹ／ΔＴを使用
する代わりに、横Ｇ変化率ΔＧ／ΔＴを使用してもよ
い。

【００６０】明細書中に記載した技術用語を以下のよう
に定義する。 「車軸の揺動の規制：車軸の揺動範囲を少なくとも小さ
く制限すること。車軸を完全に固定（ロック）すること
に限定されない。」 「産業車両：オペレータの操作により駆動される荷役用
移動体を装備する産業用の車両である。荷役の対象は、
荷に限定されず、土砂や人等を含む概念である。従っ
て、産業車両には、フォークリフトの他、パワーショベ
ル、高所作業車等の建機も含まれる。」 上記各実施形態から把握され、特許請求の範囲に記載し
ていない技術思想（発明）を、その効果とともに以下に
列記する。

【００６１】（イ）前記揚高検出手段は、揚高を連続的
に検出可能な揚高検出器である。この構成によれば、１
つの揚高検出器を設けるだけで済み、しかも走行状態の
判定に使用する設定値を細かく設定でき、車軸の不要な
揺動規制をより一層低減できる。

【００６２】（ロ）前記揚高検出手段は、揚高を連続的
に検出可能な揚高検出器であり、前記荷重検出手段は、
荷重を連続的に検出可能な揚高検出器である。この構成
によれば、１つの揚高検出器を設けるだけで、走行状態
の判定に使用する設定値を揚高と荷重の両方に対して小
刻みに設定することができる。よって、走行時における
車軸の不要な揺動規制をより一層低減できる。

【００６３】（ハ）走行状態の判定に使用する設定値
は、揚高に対して連続的に変化するように設定されてい
る。この構成によれば、走行状態の判定に使用する設定
値として、その時の揚高に応じた適切な値が選択される
ので、走行時における車軸の不要な揺動規制を一層減ら
すことができる。

【００６４】（ニ）走行状態の判定に使用する設定値
は、揚高と荷重の両方に対して連続的に変化するように
設定されている。この構成によれば、走行状態の判定に
使用する設定値として、その時の揚高と荷重に応じた適
切な値が選択されるので、走行時における車軸の不要な
揺動規制をほぼ無くすことができる。

【００６５】（ホ）走行状態の判定に使用される設定が
変更される揚高は、前記高揚高未満の高さをほぼ等分す
る高さに設定されている。この構成によれば、走行時に
おける車軸の不要な揺動規制を効果的に減らすことがで
きる。

【００６６】（ヘ）前記検出手段により検出される前記
走行状態は、車両の横Ｇである。この構成によれば、車
両の旋回時に横Ｇがその設定値を超えたときに車軸の揺
動を規制して走行安定性を確保できる。

【００６７】（ト）前記車軸規制機構は、前記車軸と前
記車体との間に介装されたダンパと、該ダンパのの伸縮
動を規制するように作動される電磁弁とを備える。この
構成によれば、車軸の揺動時におけるショックアブソー
バ機能を有するダンパの伸縮動を規制して車軸の揺動を
規制できる。そして、このような車軸規制機構を備えた
装置において、車軸の不要な揺動規制を低減できる。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１及び請求項
３に記載の発明によれば、揚高検出手段により、高揚高
未満において複数の揚高を検出するようにし、走行状態
に基づき車軸規制機構を作動させるか否かの判定に使う
設定値が揚高に応じて複数通りに決まるようにしたの
で、高揚高の設定を高めにしても、低揚高のときの無駄
な車軸の揺動規制を減らすことができる。また、揚高検
出手段を、高揚高および複数の揚高のそれぞれの境界に
おいてオン・オフが切換わる複数のスイッチ式の検知器
から構成したので、検出する揚高の数が少ないときは、
揚高検出手段の構成を簡素化することができる。

【００６９】

【００７０】請求項２及び請求項３に記載の発明によれ
ば、揚高検出手段により、高揚高未満において複数の揚
高を検出するようにし、走行状態に基づき車軸規制機構
を作動させるか否かの判定に使う設定値が揚高に応じて
複数通りに決まるようにしたので、高揚高の設定を高め
にしても、低揚高のときの無駄な車軸の揺動規制を減ら
すことができる。また、走行状態に基づき車軸規制機構
の作動を解除するときは、車軸規制機構が作動されたと
きの揚高と、現在の揚高とのうちより高い方の揚高に応
じた設定値を使うので、車軸規制機構の作動が解除され
たときに車体が不安定になることを回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態における車体揺動制御装置の模式
図。

【図２】車軸規制機構を示す模式図。

【図３】フォークリフトの側面図。

【図４】車体揺動制御装置の電気的構成を示すブロック
図。

【図５】スウィング制御に使用されるマップ図。

【図６】揺動角とロック条件との関係を説明する線図。

【図７】別例のマップ図。

【図８】別例の揚高センサを備えたマスト部分を示す側
面図。

【図９】図７と異なるマップ図。

【図１０】図９と異なるマップ図。

【符号の説明】

１…産業車両としてのフォークリフト、１ａ…車体とし
ての車体フレーム、４…荷役用移動体としてのフォー
ク、１０…車軸としてのリアアクスル、１３…車軸規制
機構を構成するダンパ、１４…車軸規制機構を構成する
電磁切換弁、２０…制御手段としてのコントローラ、２
１…検出手段を構成するヨーレートセンサ、２２…検出
手段を構成する車速センサ、２３，２４…揚高検出手段
およびスイッチ式の検出器としての揚高センサ、２５…
荷重検出手段としての圧力センサ、３４…制御手段を構
成するＣＰＵ、ΔＹ／ΔＴ…ヨーレート変化率、Ｇs …
横Ｇ、ｇo …設定値としてのしきい値。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−167400（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−132400（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−309308（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−167212（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−167214（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−71196（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 17/005

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に対して上下方向に揺動可能に支持
   された車軸と、 前記車軸の揺動を規制するための車軸規制機構と、 車両の走行状態を検出する検出手段と、 車両に設けられた昇降体の揚高を検出する揚高検出手段
   と、 前記昇降体に積載された荷の荷重を検出する荷重検出手
   段と、 前記各検出手段の検出値に基づいて前記車軸規制機構を
   作動制御する制御手段とを備え、 前記揚高検出手段は、高揚高および複数の揚高のそれぞ
   れの境界においてオン・オフが切換わるように設けられ
   た複数のスイッチ式の検知器からなり、高揚高かつ高荷
   重が前記両検出手段により検出されたときに前記車軸規
   制機構を作動させるための高揚高と、該高揚高未満にお
   いて前記検出手段により検出された走行状態に基づき前
   記車軸規制機構を作動させるか否かの判定に使う設定値
   を揚高に応じて決めるための複数の揚高とを検出する産
   業車両の車体揺動制御装置。
2. 【請求項２】 車体に対して上下方向に揺動可能に支持
   された車軸と、 前記車軸の揺動を規制するための車軸規制機構と、 車両の走行状態を検出する検出手段と、 車両に設けられた昇降体の揚高を検出する揚高検出手段
   と、 前記昇降体に積載された荷の荷重を検出する荷重検出手
   段と、 前記各検出手段の検出値に基づいて前記車軸規制機構を
   作動制御する制御手段とを備え、 前記揚高検出手段は、高揚高かつ高荷重が前記両検出手
   段により検出されたときに前記車軸規制機構を作動させ
   るための高揚高と、該高揚高未満において前記検出手段
   により検出された走行状態に基づき前記車軸規制機構を
   作動させるか否かの判定に使う設定値を揚高に応じて決
   めるための複数の揚高とを検出し、 前記制御手段は、前記車軸規制機構が作動されたときの
   揚高と、現在の揚高とのうちより高い方の揚高に応じた
   前記設定値を使って前記走行状態に基づく前記車軸規制
   機構の作動の解除を行なう産業車両の車体揺動制御装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の前記車体
   揺動制御装置を備え ている産業車両。