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JP2001261297A - 産業車両の前後方向の荷重モーメント測定装置 - Google Patents

産業車両の前後方向の荷重モーメント測定装置

Info

Publication number
JP2001261297A
JP2001261297A JP2000079650A JP2000079650A JP2001261297A JP 2001261297 A JP2001261297 A JP 2001261297A JP 2000079650 A JP2000079650 A JP 2000079650A JP 2000079650 A JP2000079650 A JP 2000079650A JP 2001261297 A JP2001261297 A JP 2001261297A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
tilt cylinder
load
load moment
mast
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000079650A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Nagai
勝美 永井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority to JP2000079650A priority Critical patent/JP2001261297A/ja
Priority to US09/804,096 priority patent/US6611746B1/en
Priority to DE60134076T priority patent/DE60134076D1/de
Priority to EP01106818A priority patent/EP1136433B1/en
Publication of JP2001261297A publication Critical patent/JP2001261297A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0755—Position control; Position detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F17/00—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
    • B66F17/003—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for fork-lift trucks
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    • B66F9/082—Masts; Guides; Chains inclinable

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  • Structural Engineering (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ティルトシリンダへの作動油の供給を制御す
る切換弁の操作による悪影響を受けずに、ティルトシリ
ンダを介して車両に作用する前後方向のモーメントを正
確且つ連続的に検出する。 【解決手段】 ティルトシリンダ７のロッド側の圧力を
検出する圧力センサ２１と、ティルトシリンダ７のボト
ム側の圧力を検出する圧力センサ２２と、ロッド側の圧
力Ｐ１とボトム側Ｐ２の圧力とからティルトシリンダ７
の推力Ｆを演算する演算手段とを備える構成にし、推力
Ｆに基づいて荷重モーメントＭを測定する。また、ティ
ルトシリンダ７がストロークエンドになると、前記圧力
に代わり、ストロークエンド時の傾斜角度と揚高と荷重
から荷重モーメント相当値を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は荷役用アタッチメン
トの支持及び昇降案内を行うマストが傾動可能に装備さ
れ、ティルトシリンダの作動によりマストが傾動される
産業車両の前後方向の荷重モーメント測定装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の産業車両であるフォークリフト
においては、車両の前部に設けられたアウタマスト及び
インナマストを備えたマストにリフトブラケットととも
にフォークが昇降可能に支持されている。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、荷役作業を容易にするため及びフォークリフトの
走行中の安定性を良くするため、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、垂直
の基準位置に対して前傾あるいは後傾される。
【０００３】フォークリフトはフォークに荷を積載した
状態では重心が前側に移動し、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
り前に移動してフォークリフトの前後方向の安定性が悪
くなる。また、荷の荷重が大きな状態のまま後傾角度を
大きくすると重心が後側に寄り過ぎて前輪が浮き気味に
なりスリップが発生する恐れがある。そこで、従来はマ
ストの前傾角度及び後傾角度は所定の値に設定されてい
る。
【０００４】荷役作業で荷を高所に載置する場合、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
のとき、誤操作等で速い前傾速度でマストを前傾し過ぎ
ると、荷崩れやフォークリフトの後輪の浮き上がり、即
ち車両の前後方向の不安定状態が発生する。従って、作
業者はマストが前傾し過ぎないようインチング操作で、
注意深く低速で前傾作業を行う必要があり、精神的な負
担が大きい。
【０００５】前記の問題を解消するため、ティルトシリ
ンダを介して車両に作用する前後方向の荷重モーメント
を検出して、車両に作用する前記モーメントが車両の不
安定状態を招く大きさに近づいたことを検知して、前傾
動作を停止させたり警報手段を作動させるものがある。
そして、従来、前記前後方向のモーメントを測定する方
法として、図７に示すように、フォークリフト５１のマ
スト５２を傾動させるティルトシリンダ５３のロッド側
の油圧を検出する圧力センサ５４を設け、圧力センサ５
４の圧力に基づいて、次式によって前記荷重モーメント
Ｍを算出していた。
【０００６】Ｍ＝２×Ｆ×Ｌ なお、最初に２倍にする
のは、左右両側の装備された二本のティルトシリンダ５
３の推力又は軸力を合算するためである。また、Ｆはテ
ィルト圧力×受圧面積で算出される軸力又は推力、Ｌは
前輪５８の回動中心とティルトシリンダ５３の軸線との
距離を示す。
【０００７】この圧力センサ５４はティルトレバー５５
の操作に基づいてティルトシリンダ５３への作動油の供
給を制御する切換弁５６と、ティルトシリンダ５３のロ
ッド側の室とを接続する管路５７の途中に設けられてい
る。また、左右両側に装備された２本のティルトシリン
ダ５３に同じ圧力が作用するため、一方のティルトシリ
ンダ５３の管路５７に圧力センサ５４が設けられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来装
置において圧力センサ５４が検出する圧力は、フォーク
リフト５１のフォーク５９に積載された荷Ｗの荷重を正
確に反映しているとは限らず、荷Ｗの荷重に対応した正
確な圧力を連続的に検出することが困難であった。
【０００９】例えば、切換弁５６が前傾位置に保持され
てマスト５２が前傾動作中に、切換弁５６が中立位置に
切り換えられると、管路５７内には傾動中のマスト５２
の加速度の分に対応する余分な圧力が封じ込められた状
態となる。その結果、荷Ｗの荷重に対応する圧力より大
きな圧力が圧力センサ５４によって検出される。また、
切換弁５６が中立位置から前傾位置に切り換えられる
と、ティルトシリンダのボトム側の室に圧油が作用す
る。その結果、荷Ｗの荷重に対応する圧力にボトム室か
ら作用する圧力が加わり、荷Ｗの荷重に対応する圧力よ
り大きな圧力が圧力センサ５４によって検出される。
【００１０】また、マスト５２の前傾が最大となってテ
ィルトシリンダのストロークエンドになると、ロッド側
の室に圧力が発生しなくなる。その結果、荷Ｗの荷重に
対応する圧力が圧力センサ５４で検出できなくなる。ま
た、マスト５２の後傾が最大となってティルトシリンダ
のストロークエンドになると、ロッド側の室にリリーフ
弁で設定された最大圧力が作用する。その結果、荷Ｗの
荷重に対応する圧力以上の大きな圧力が圧力センサ５４
で検出される。
【００１１】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、ティルトシリンダへの作動油
の供給を制御する切換弁の操作による悪影響を受けず
に、ティルトシリンダを介して車両に作用する前後方向
のモーメントを検出することができる産業車両のティル
トシリンダの前後方向のモーメント測定装置を提供する
ことにある。
【００１２】特に、請求項１〜３に記載の発明の目的
は、ティルトシリンダへの作動油の供給を制御する切換
弁を前傾、中立、後傾のいずれかに切り換えたときに、
切り換えに伴う悪影響を受けずに、ティルトシリンダを
介して車両に作用する前後方向のモーメントを正確に検
出することができる産業車両のティルトシリンダの前後
方向のモーメント測定装置を提供することにある。
【００１３】特に、請求項４に記載の発明の目的は、テ
ィルトシリンダへの作動油の供給を制御する切換弁を前
傾又は後傾に切り換え、ティルトシリンダを最大前傾又
は最大後傾に対応するストロークエンドまで作動させた
ときに、ティルトシリンダの圧力に代わる検出を行っ
て、車両に作用する前後方向のモーメントを連続的に検
出することができる産業車両のティルトシリンダの前後
方向のモーメント測定装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項１に記載の発明では、荷役用アタッチメントの
支持及び昇降案内を行うマストが傾動可能に装備され、
ティルトシリンダの作動により傾動される産業車両の前
後方向の荷重モーメント測定装置であって、前記ティル
トシリンダのロッド側の圧力を検出する第１圧力検出手
段と、前記ティルトシリンダのボトム側の圧力を検出す
る第２圧力検出手段と、前記ロッド側の圧力と前記ボト
ム側の圧力とから前記ティルトシリンダの推力を演算す
る演算手段とを備え、前記推力に基づいて前記荷重モー
メントを測定する。
【００１５】この請求項１の発明によれば、ロッド側の
圧力Ｐ１×ロッド側室の受圧面積Ｓ１−ボトム側の圧力
Ｐ２×ボトム側室受圧面積Ｓ２によりシリンダ推力が演
算され、ボトム側の圧力がロッド側の圧力に及ぼす影響
が相殺される。その結果、荷Ｗの荷重に対応する推力Ｆ
が正確に演算される。この推力Ｆに、前輪の回動中心か
らティルトシリンダの軸線までの距離Ｌを掛けると、前
後方向の荷重モーメントが測定できる。
【００１６】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記第１圧力検出手段はロッド側室
に至る第１管路に設けられ、前記第２圧力検出手段はボ
トム側室に至る第２管路に設けられ、前記演算手段は、
前記第１管路及び前記第２管路の圧力損失を補正する補
正手段を有する。
【００１７】この請求項２の発明によれば、ロッド側室
に至る第１管路に第１圧力検出手段を設け、ボトム側室
に至る第２管路に第２圧力検出手段を設けると、第１管
路及び第２管路を流れる油の圧力損失分が誤差となる。
補正手段が、ロッド側室に至る迄の第１管路及びボトム
側室に至る第２管路の圧力損失を補正するため、ロッド
側室及びボトム側室の圧力を正確に検出できる。
【００１８】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記補正手段に使用される補正値
は、前記ティルトシリンダの作動状態の関数である。
【００１９】この請求項３の発明によれば、マストの傾
動速度と傾動の方向に応じたティルトシリンダの作動状
態の関数により補正値を変えるため、前記第１及び第２
管路に流れる油の向きや速度が変わっても、ロッド側室
に至る第１管路及びボトム側室に至る第２管路で生じる
圧力損失を簡便に補正することができる。
【００２０】請求項４に記載の発明では、荷役用アタッ
チメントの支持及び昇降案内を行うマストが傾動可能に
装備され、ティルトシリンダの作動により傾動され、前
記ティルトシリンダに作用する圧力から荷重モーメント
を測定する産業車両の前後方向の荷重モーメント測定装
置であって、前記ティルトシリンダのストロークエンド
を検出するストロークエンド検出手段と、前記荷役用ア
タッチメントの積載荷重を検出する積載荷重検出手段
と、前記荷役用アタッチメントの揚高を検出する揚高検
出手段とを備え、前記ストロークエンド時に、前記圧力
に代わり、前記積載荷重と前記揚高からストロークエン
ドに対応する傾動時の荷重モーメントを測定する。
【００２１】この請求項４の発明によれば、ティルトシ
リンダがストロークエンドになり、ティルトシリンダに
作用する圧力から荷重モーメントを測定することができ
なくなっても、ストロークエンド検出手段により、マス
トの傾斜角度が検出され、揚高検出手段により荷役用ア
タッチメントの揚高が検出され、積載荷重検出手段によ
り荷役用アタッチメントの積載荷重が検出されるため、
これらの傾動角度及び積載荷重及び揚高から、荷の負荷
状態が判り、荷重モーメント相当値を測定できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を産業車両としての
フォークリフトに具体化した実施の形態を図１〜図６に
従って説明する。まず、図２により、産業車両としての
フォークリフトの概略を説明する。
【００２３】フォークリフト１の車体フレーム２の前部
にマスト３が設けられている。マスト３は車体フレーム
２に対して傾動可能に支持された左右一対のアウタマス
ト１１と、その内側に昇降可能に装備されたインナマス
ト１２とからなる。マスト３の後側にはリフトシリンダ
４がマスト３と平行に固定されている。リフトシリンダ
４の基端はアウタマスト１１の下方に連結され、リフト
シリンダ４のピストンロッド１３の先端がインナマスト
１２の上部に連結されている。インナマスト１２の内側
にはリフトブラケット５がインナマスト１２に沿って昇
降可能に装備され、リフトブラケット５に荷役用アタッ
チメントとしてのフォーク６が取り付けられている。
【００２４】車体フレーム２の左右両側にはティルトシ
リンダ７の基端が連結ピン１５により回動可能に支持さ
れ、そのピストンロッド１４の先端がアウタマスト１１
の外側面に連結ピン１６を介して回動可能に連結されて
いる。そして、ティルトシリンダ７の伸縮作動によりマ
スト３が基準位置から前傾又は後傾に傾動される。
【００２５】運転室８の前部にはステアリング１７、リ
フトレバー１８、ティルトレバー１９等がそれぞれ設け
られている。図２においては、両レバー１８，１９は重
なった状態で示されている。
【００２６】リフトレバー１８の操作によりリフトシリ
ンダ４が作動（伸縮）され、ティルトレバー１９の操作
によりティルトシリンダ７が作動（伸縮）されるように
なっている。
【００２７】リフトレバー１８の上昇操作に基づいてリ
フトシリンダ４が作動されてピストンロッド１３が伸長
すると、インナマスト１２が上昇されるとともに、それ
に伴ってフォーク６が上昇される。
【００２８】ティルトレバー１９の前傾操作に基づいて
ティルトシリンダ７が作動されてピストンロッド１４が
伸長すると、マスト３が前側に傾動（回動）される。マ
スト３の前傾に伴ってティルトシリンダ７が連結ピン又
は支持軸１５を中心にして下方へ回動される。ティルト
レバー１９の後傾操作に基づいてティルトシリンダ７が
作動されてピストンロッド１４が短縮すると、マスト３
が後側に傾動（回動）される。マスト３の後傾に伴って
ティルトシリンダ７が連結ピン１５又は支持軸を中心に
して上方へ回動される。
【００２９】フォーク６に荷Ｗが積載されてフォーク６
が上昇された状態でマスト３が基準位置より前傾される
と、車体には前輪９の車軸を回動中心とした前記荷Ｗの
荷重に基づく荷重モーメントＭが作用し、ティルトシリ
ンダ７には荷重モーメントＭに対応した軸力又は推力Ｆ
が作用する。
【００３０】図１に示すように、この種のフォークリフ
トに適用される前後方向の荷重モーメント測定装置は、
ティルトシリンダ７のロッド側の圧力を検出する第１圧
力検出手段としての圧力センサ（Ｐ１）２１と、ティル
トシリンダ７のボトム側の圧力を検出する第２圧力検出
手段としての圧力センサ（Ｐ２）２２と、前記ロッド側
の圧力と前記ボトム側の圧力とから前記ティルトシリン
ダ７の推力を演算する演算手段や、この演算手段におけ
る補正手段などをプログラムとして収容した制御装置３
１とを備えて構成される。
【００３１】さらに、この荷重モーメント測定装置は、
ティルトシリンダ７のストロークエンドを検出するスト
ロークエンド検出手段２３及びマスト３の前後の傾斜角
度の検出手段としてのポテンショメータ２３と、フォー
ク（荷役用アタッチメント）６の積載荷重を検出する積
載荷重検出手段としての圧力センサ（Ｐ３）２４と、フ
ォーク（荷役用アタッチメント）６の揚高を検出する揚
高検出手段としてのポテンショメータ２５と、ストロー
クエンドに対応する傾動時の荷重モーメント相当値を積
載荷重と揚高から求める前述の制御装置３１とを備えて
構成される。
【００３２】この制御装置３１には、油圧装置３２及び
表示器３３が接続される。油圧装置３２は、ティルトシ
リンダ７及びリフトシリンダ４を油圧駆動するものであ
り、各シリンダへの作動油の供給を制御する切換弁３２
ａを内蔵している。この電磁弁３２ａの切り換えが前述
の制御装置３１により行われる。表示器３３は、オペレ
ータの目に付き易い位置、例えばインストルメントパネ
ルに配設されている。この表示器３３には警報ランプ３
３ａが点灯状態で表示可能になっている。この警報ラン
プ３３ａの点灯は制御装置３１により行われる。
【００３３】第１圧力検出手段としての圧力センサ（Ｐ
１）２１は、ティルトシリンダ７のロッド側の室に至る
第１管路２６に設けられている。この圧力センサ（Ｐ
１）は、ティルトシリンダ７のロッド側の室に至る油の
圧力を検出し、検出信号を制御装置３１に出力する。
【００３４】第２圧力検出手段としての圧力センサ（Ｐ
２）２２は、ティルトシリンダ７のボトム側の室に至る
第２管路２７に設けられている。この圧力センサ（Ｐ
２）は、ティルトシリンダ７のボトム側の室に至る油の
圧力を検出し、検出信号を制御装置３１に出力する。
【００３５】マストの傾斜角度検出手段及びティルトシ
リンダ７のストロークエンド検出手段としての回転式の
ポテンショメータ２３は、車体フレーム２のピン１５の
位置（図２参照）に設けられている。図１に示すよう
に、ポテンショメータ２３はティルトシリンダ７の基端
を回動可能に支持する支持部に設けられ、ティルトシリ
ンダ７に突設されたピン２８を挟持する回動片２９を備
えている。そして、ピストンロッド１４の伸縮に伴って
ティルトシリンダ７とともに回動片２９が回動して、回
動片２９の回動量に対応した検出信号（電圧）をポテン
ショメータ２３が制御装置３１に出力する。
【００３６】リフトシリンダ４にはフォーク６の積載荷
重を検出する積載荷重検出手段としての圧力センサ（Ｐ
３）２４が設けられている。圧力センサ２４はリフトシ
リンダ４のボトム側の室に至る油の圧力を検出し、フォ
ーク６の積載荷重に対応した検出信号を制御装置３１に
出力する。
【００３７】揚高検出手段としてのポテンショメータ２
５は、インナマスト１２に設けられている。このポテン
ショメータ２５は、一端がフォーク６又はリフトブラケ
ット５に接続されたワイヤが巻き掛けられるリールに接
続されており、フォーク６の揚高を連続的に検出する検
出信号を制御装置３１に出力する。
【００３８】次に、制御装置３１の電気的構成を図３に
より説明する。油圧装置の切換弁を駆動する回路３４
と、警報ランプを表示可能な表示器３３とを制御する制
御装置３１は、演算手段としての中央処理装置（以下、
ＣＰＵという）３５と、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）３
６と、読出し及び書替え可能なメモリ（ＲＡＭ）３７
と、記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き替え
可能なＲＯＭ）３８とを備えている。
【００３９】ＲＯＭ３６には各種制御プログラムを実行
する際に必要なデータが記憶（格納）されている。ま
た、ＥＥＰＲＯＭ３８には、各種制御プログラムを実行
するうえで必要なデータが書き替え可能に記憶されてい
る。
【００４０】ＣＰＵ３５は、Ａ／Ｄ変換器３９及び入出
力インタフェース４０を介して、ティルトシリンダ７の
ロッド側圧力を検出する圧力センサ（Ｐ１）２１、ティ
ルトシリンダ７のボトム側圧力を検出する圧力センサ
（Ｐ２）２２、積載荷重検出器としての圧力センサ（Ｐ
３）２４、傾角及びストロークエンド検出器としてのポ
テンショメータ２３及び揚高検出器としてのポテンショ
メータ２５にそれぞれ接続されている。また、ＣＰＵ３
５は、入出力インタフェース４０を介して切換弁駆動回
路３４及び表示器３３に接続されている。
【００４１】つぎに、図４のフローチャートにより、荷
重モーメント測定により警報を発するプログラムの作動
を説明する。まず、運転者がフォークリフトの操作を開
始するためキースイッチをオンにして制御装置に通電さ
れると、フローがスタートする。
【００４２】ステップＳ１において、ティルトシリンダ
７がストロークエンドかどうか判断される。このストロ
ークエンドかどうかは、ポテンショメータ２３の出力に
よって判断される。本実施の形態では、ティルトシリン
ダ７のピストンロッド１４が伸長してストロークエンド
になって、マスト３が最も前傾位置に配置された状態で
出力電圧が最も小さく、ティルトシリンダ７のピストン
ロッド１４が短縮して、ストロークエンドになって、マ
スト３が最も後傾位置に配置された状態で出力電圧が最
も大きくなって、ストロークエンドが検出される。ティ
ルトシリンダ７のピストンロッド１４がストロークエン
ドでないなら（Ｓ１，ＮＯ）、ステップ２において、圧
力センサ２１，２２の出力から、ティルトシリンダ７の
ロッド側の圧力（Ｐ１）とボトム側の圧力（Ｐ２）が読
み込まれる。
【００４３】圧力センサ２１はロッド側の室に至る第１
管路２６に設けられ、圧力センサ２２はボトム側の室に
至る第２管路２７に設けられているため、これら管路２
６，２７で生じる圧力損失がステップＳ３で補正され
る。マストが前傾動作中の場合には、ロッド側の計測圧
力に対して、ｐ１＋αを新たなｐ１とする補正が施さ
れ、ボトム側の計測圧力ｐ２に対して、ｐ２−αを新た
なｐ２とする補正が施される。マストが後傾動作中の場
合には、ロッド側の計測圧力ｐ１に対して、ｐ１−αを
新たなｐ１とする補正が施され、ボトム側の計測圧力ｐ
２に対して、ｐ２＋αを新たなｐ２とする補正が施され
る。マストが静止状態の場合には、管路２６，２７に圧
力損失が発生しないため、ロッド側の圧力ｐ１及びボト
ム側の圧力ｐ２に対する補正は行われない。この補正値
αは、図５に示されるように、傾動速度の関数とするこ
とが好ましい。なお、傾動速度は傾動角度検出器として
のポテンショメータ２３の変位量で検出され、前傾又は
後傾であるかどうかは傾動角度検出器としてのポテンシ
ョメータ２３の出力の大小で判断される。
【００４４】ステップＳ４において、次の式によりティ
ルトシリンダ７の軸力Ｆを演算する。軸力Ｆ＝Ｐ１×Ａ
１−Ｐ２×Ａ２ 但し、Ａ1 はロッド側の室の受圧面積
であり、Ａ２はボトム側の室の受圧面積である。ここ
で、Ｐ１，Ｐ２は前述の圧力損失が補正された後の圧力
である。
【００４５】ステップＳ５において、左右両側に装備さ
れたティルトシリンダ７に同じ軸力Ｆが作用すると仮定
して、次式によって前後方向の荷重モーメントＭを演算
する。荷重モーメントＭ＝２×Ｆ×Ｌ 但し、Ｌは車輪
９とティルトシリンダ７の軸線との距離を示す。この距
離Ｌは、マスト３の傾斜角度によって異なるが、傾動角
度検出器としてのポテンショメータ２３の出力により、
傾斜角度の関数として演算される。
【００４６】ステップＳ６において、荷重モーメントＭ
の値が車両の安定性が低下する所定値Ｍｍａｘに達した
か否かを判断する。荷重モーメントＭが所定値Ｍｍａｘ
以上になると（Ｓ６，ＹＥＳ）、ステップＳ７で警報を
出力する。この警報は、表示器３３に表示される警報ラ
ンプ３３ａを点灯することにより表示するとともに、警
報音を発して行われる。荷重モーメントＭが所定値Ｍｍ
ａｘ未満であると（Ｓ６，ＮＯ）、ステップＳ１に戻っ
てフローを繰り返す。
【００４７】ステップＳ１において、ティルトシリンダ
７のピストンロッド１４がストロークエンドであると
（Ｓ１，ＹＥＳ）、ティルトシリンダ７に作用する圧力
で推力を演算できなくなるため、ステップＳ１１，１２
により、圧力に代わる以下の手段により、ストロークエ
ンドに対応する傾動時の荷重モーメント相当値を測定す
る。
【００４８】ステップ１１において、マスト３の最大前
傾に相当するストロークエンドか、又は、マスト３の最
大後傾に相当するストロークエンドかは、傾動角度検出
器としてのポテンショメータ２３の出力より既知である
ため、積載荷重検出手段としての圧力センサ（Ｐ３）２
４の出力から、積載荷重を読み込む。また、揚高検出手
段としてのポテンショメータ２５の出力から、揚高を読
み取る。
【００４９】ティルトシリンダ７のストロークエンド時
のマスト３の傾動角度と、フォーク６に作用する積載荷
重と、フォーク６の揚高から、マスト３に作用する荷重
モーメントに相当する値が演算できる。図６において、
特定荷重の荷を積載し、揚高が所定の値を越えると、荷
重モーメントが所定値を越えるものと判断できる。そこ
で、ステップＳ１２において、特定の荷重を積載し、揚
高が図６の曲線を上回ると（Ｓ１２，ＮＯ）、荷重モー
メントが所定値を越えているものとしてステップＳ７で
警報出力を行う。ステップＳ１２において、揚高が図６
の曲線を下回るとＳ１２，ＹＥＳ）、荷重モーメントが
所定値未満であるとしてステップＳ１に戻ってフローを
繰り返す。
【００５０】以上説明した実施の形態は以下の効果を有
する。 （１）ティルトシリンダ７の推力Ｆを、ロッド側の圧力
Ｐ１×受圧面積Ａ１−ボトム側の圧力Ｐ２×受圧面積Ａ
２により演算するため、ティルトシリンダ７を前傾、中
立、後傾に切り換える際に、ボトム側の室の圧力がロッ
ド側の室の圧力に及ぼす影響が除去され、推力Ｆ即ち前
後方向の荷重モーメントＭを正確に測定することができ
る。その結果、正確に測定された荷重モーメントＭに基
づき、警報を的確に発することができる。
【００５１】（２）ティルトシリンダ７の各室に至る管
路２６，２７に圧力センサ２１，２２を設け、圧力セン
サ２１，２２の出力に対して管路２６，２７で生じる圧
力損失を補正する補正手段を設けているため、圧力セン
サ２１，２２を設ける位置による悪い影響を排除するこ
とができる。その結果、ティルトシリンダ７の各室に圧
力センサを取り付ける場合に比較して、圧力センサ２
１，２２を取り付けることが容易になる。
【００５２】（３）管路２６，２７に設けられた圧力セ
ンサ２１，２２の出力に対して管路の圧力損失に対応す
る補正を、ティルトシリンダ７の作動状態に応じた関数
としているため、簡易に圧力損失の補正を行うことがで
きる。
【００５３】（４）ティルトシリンダ７の各室のいずれ
か一方の室の圧力が検出できないストロークエンドにお
いて、ストロークエンドに対応するマストの傾斜角度に
おいて、所定の荷重モーメントに対応する揚高と荷重を
検出し、検出できない圧力に代わって荷重モーメント相
当値を測定するため、ティルトシリンダ７の作動中に途
切れることなく連続的に荷重モーメントを測定できる。
【００５４】なお、実施の形態は前記に限定されるもの
ではなく、例えば、次のように変更して実施してもよ
い。 （１）図４のフローチャートにおいて、ティルトシリン
ダ７のストロークエンドを判断するステップＳ１及びそ
れ以降のステップＳ１１，Ｓ１２を省き、ティルトシリ
ンダ７のロッド側の圧力Ｐ１とボトム側の圧力Ｐ２から
推力Ｆを演算するフローだけにすることができる。スト
ロークエンドの手前で、最大前傾又は最大後傾となるよ
うに設定されたティルトシリンダ７を用いる産業車両に
有効に適用できる。
【００５５】（２）図４のフローチャートにおいて、ス
テップＳ２及びステップＳ３のように、ティルトシリン
ダ７のロッド側の圧力Ｐ１とボトム側の圧力Ｐ２から推
力Ｆを演算するものに限らず、ティルトシリンダ７に作
用する圧力から荷重モーメントを測定する場合であっ
て、ストロークエンドになっても圧力を検出する場合に
は、ティルトシリンダ７のストロークエンドを判断する
ステップＳ１及びそれ以降のステップＳ１１，Ｓ１２を
採用することより、ティルトシリンダ７の全ストローク
で荷重モーメントを測定できるので有効である。
【００５６】（３）荷重モーメントＭを、ティルトシリ
ンダ７の推力Ｆ×車輪９とティルトシリンダ７の軸線と
の距離Ｌで演算するのではなく、推力Ｆが荷重モーメン
トＭに対応するものとし、推力Ｆの大小で産業車両の安
定性を測定することができる。ティルトシリンダ７の傾
動角度によって、距離Ｌが殆ど変わらない場合に、荷重
モーメントＭの演算を省略できる。
【００５７】（４）図５の補正値αについて、マストの
傾動速度と傾動の方向に応じたティルトシリンダ７の作
動状態の関数に加えて、油の温度によって、補正値αを
変更する補正を行うこともできる。
【００５８】（５）荷重モーメントＭが第１の所定値に
達すると、制御装置３１から表示器３３の警報ランプ３
３ａを点灯するものに加えて、荷重モーメントＭが第２
の所定値に達すると、制御装置３１から切換弁を中立位
置に切り換える駆動信号が出力され、ティルトシリンダ
７への油圧の供給が遮断され、マスト３の傾動を停止さ
せることもできる。
【００５９】（６）圧力センサ２１及び圧力センサ２２
をティルトシリンダ７のロッド側室及びボトム側室の油
圧を直接導く通路に接続して設けることもできる。管路
２６、２７に圧力センサ２１及び圧力センサ２２を設け
る場合に比較して、圧力損失の補正が不用になる。
【００６０】（７）傾角又はストロークエンド検出手段
は、マスト３の基準位置からの傾動角度を検出可能なも
のであればよく、ティルトシリンダ７の回動角を検出す
る回転式のポテンショメータ２３に限らず、例えば、テ
ィルトシリンダ７の伸縮量、即ちピストンロッド１４の
伸縮量を検出するリニアポテンショメータを使用しても
よい。また、揚高検出手段としては、インナーマスト１
２に設けたポテンショメータ２６に限らず、アウタマス
ト１１にインナーマスト１２の変位を検出するリニア式
ポテンショメータを設けてもよいし、リフトシリンダ４
にロッド１３の変位を検出する超音波式測距センサを設
けてもよい。
【００６１】（８）荷役用アタッチメントとしてフォー
ク６以外のアタッチメント、例えばロール紙の運搬に使
用するロールクランプ、ブロックの運搬や高積み作業に
使用するブロッククランプ、コイル状に巻かれたワイヤ
及びケーブル等コイル状あるいは円筒状の荷の運搬に使
用するラム等を装備したフォークリフト（産業車両）に
適用してもよい。
【００６２】前記実施の形態から把握できる請求項記載
以外の発明（技術思想）について、以下にその効果とと
もに記載する。 （１）請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の荷重
モーメント測定装置を備え、その測定値が車両の安定性
が低下する所定の値に達したか否かを判断するとともに
所定の値に達したときに警報装置を作動させる制御装置
を備えた産業車両。この場合、オペレータに注意を促
し、車両の安定性がより低下するティルト作業やリフト
作業の実施を防止できる。
【００６３】（２）請求項１〜請求項３のいずれか一項
に記載の荷重モーメント測定装置を備え、前記ティルト
シリンダのストロークエンドを検出するストロークエン
ド検出手段と、荷役用アタッチメントの積載荷重を検出
する積載荷重検出手段と、前記荷役用アタッチメントの
揚高を検出する揚高検出手段とを備え、前記圧力に代わ
り、前記積載荷重と前記揚高からストロークエンドに対
応する傾動時の荷重モーメントを測定する制御装置を備
えた産業車両。この場合、ティルトシリンダの圧力から
荷重モーメントを測定するときに、荷重モーメントに対
応する値を正確且つ連続的に測定することができる。
【００６４】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項３
に記載の発明によれば、ティルトシリンダの推力即ち前
後方向の荷重モーメントをティルトシリンダへの作動油
の供給を制御する切換弁の操作による悪影響を受けず
に、正確に検出することができる。
【００６５】請求項２に記載の発明では、圧力検出手段
を、ティルトシリンダのロッド側室に至る管路及びボト
ム側室に至る管路の適所に設けることができる。
【００６６】請求項３に記載の発明では、ティルトシリ
ンダのロッド側室に至る管路及びボトム側室に至る管路
の圧力損失を簡便に補正できる。
【００６７】請求項４に記載の発明では、ティルトシリ
ンダに作用する圧力を正確に検出できないストロークエ
ンドになっても、前記積載荷重と前記揚高からストロー
クエンドに対応する傾動時の荷重モーメント相当値を測
定することができ、ティルトシリンダの全ストロークに
わたって切れ目なく連続的に荷重モーメントを測定でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】荷重モーメント測定装置の要部の構成図であ
る。
【図２】荷重モーメント測定装置が適用されるフォーク
リフトの概略側面図である。
【図３】荷重モーメント測定装置の機器ブロック図であ
る。
【図４】荷重モーメント測定装置のフローチャート図で
ある。
【図５】圧力損失の補正値のグラフ図である。
【図６】前傾ストロークエンド時の所定荷重モーメント
に対応する揚高と荷重の関係を示すグラフ図である。
【図７】従来の荷重モーメント測定装置が適用されたフ
ォークリフトの概略側面図である。
【符号の説明】
１ フォークリフト ２ 車体フレーム ３ マスト ４ リフトシリンダ ６ 荷役アタッチメントとしてのフォーク ７ ティルトシリンダ ９ 車輪 ２１ 第１圧力検出手段としての圧力センサ ２２ 第２圧力検出手段としての圧力センサ ２３ 傾動角及びストロークエンド検出器としてのポテ
ンショメータ ２４ 積載荷重検出器としての圧力センサ ２５ 揚高検出器としてのポテンショメータ ２６ 第１管路 ２７ 第２管路 ３１ 制御装置 ３２ 油圧装置 ３３ 表示器 ３３ａ 警報ランプ ３４ 切換弁駆動回路 ３５ 演算手段、補正手段を構成するＣＰＵ Ｐ１ ティルトシリンダのロッド側の圧力 Ｐ２ ティルトシリンダのボトム側の圧力 Ｍ 荷重モーメント Ｆ 推力 Ｌ 間隔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 荷役用アタッチメントの支持及び昇降案
    内を行うマストが傾動可能に装備され、ティルトシリン
    ダの作動により傾動される産業車両の前後方向の荷重モ
    ーメント測定装置であって、前記ティルトシリンダのロ
    ッド側の圧力を検出する第１圧力検出手段と、前記ティ
    ルトシリンダのボトム側の圧力を検出する第２圧力検出
    手段と、前記ロッド側の圧力と前記ボトム側の圧力とか
    ら前記ティルトシリンダの推力を演算する演算手段とを
    備え、前記推力に基づいて前記荷重モーメントを測定す
    る産業車両の前後方向の荷重モーメント測定装置。
  2. 【請求項２】 前記第１圧力検出手段はロッド側室に至
    る第１管路に設けられ、前記第２圧力検出手段はボトム
    側室に至る第２管路に設けられ、前記演算手段は、前記
    第１管路及び前記第２管路の圧力損失を補正する補正手
    段を有する請求項１に記載の産業車両の前後方向の荷重
    モーメント測定装置。
  3. 【請求項３】 前記補正手段に使用される補正値は、前
    記ティルトシリンダの作動状態の関数である請求項２に
    記載の産業車両の前後方向の荷重モーメント測定装置。
  4. 【請求項４】 荷役用アタッチメントの支持及び昇降案
    内を行うマストが傾動可能に装備され、ティルトシリン
    ダの作動により傾動され、前記ティルトシリンダに作用
    する圧力から荷重モーメントを測定する産業車両の前後
    方向の荷重モーメント測定装置であって、前記ティルト
    シリンダのストロークエンドを検出するストロークエン
    ド検出手段と、前記荷役用アタッチメントの積載荷重を
    検出する積載荷重検出手段と、前記荷役用アタッチメン
    トの揚高を検出する揚高検出手段とを備え、前記ストロ
    ークエンド時に、前記圧力に代わりに、前記積載荷重と
    前記揚高からストロークエンドに対応する傾動時の荷重
    モーメントを測定する産業車両の前後方向の荷重モーメ
    ント測定装置。
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